Los filtros de espuma cerámica para la fundición de metales permiten eliminar las inclusiones del aluminio fundido. A medida que aumentan los requisitos de calidad de los productos de aluminio, los requisitos relativos a la calidad de la filtración son cada vez más exigentes. Las inclusiones suelen presentarse en el aluminio fundido en tres formas: óxidos metálicos; materias extrañas, como fragmentos de material refractario; y partículas introducidas durante el procesamiento del aluminio fundido.
En general, existen tres métodos para eliminar las partículas en suspensión en el baño de fusión: la precipitación, en la que las partículas se acumulan en el fondo del baño; la flotación, en la que las inclusiones flotan en la superficie del baño; y la filtración, mediante la cual las partículas se separan del baño a través de un medio poroso.
Cuando la densidad y el diámetro de las partículas son elevados, suele producirse una sedimentación natural; sin embargo, la sedimentación estática de partículas de menos de 90 pm no resulta muy eficaz. Las burbujas o el fundente fundido generados en el proceso tradicional de deshidrogenación con gas o de tratamiento con fundente hacen que las partículas de inclusión floten hasta la superficie del fundido. En la mayoría de los casos, este mecanismo permite eliminar eficazmente las inclusiones de más de 30 um. La filtración se refiere al proceso en el que la masa fundida fluye a través de esferas densamente empaquetadas, tejidos de fibra de vidrio, mallas metálicas, filtros de espuma cerámica u otros medios porosos para separar las inclusiones de la masa fundida. La ventaja del filtro de espuma cerámica es que puede eliminar partículas de inclusión cuyo diámetro es mucho menor que el del orificio de paso.
El filtro de metal fundido Presenta las ventajas de una buena estabilidad química, una elevada resistencia específica, resistencia a las altas temperaturas, resistencia al choque térmico, una gran superficie específica, un buen efecto de eliminación de escoria, un funcionamiento sencillo, fácil combinación con otras piezas y un bajo coste. Por ello, se ha convertido en un método de purificación habitual en la producción de aleaciones de aluminio. Los estudios han demostrado que los filtros de espuma cerámica para la fundición de metales también pueden reducir el contenido de hidrógeno en el aluminio fundido.
El método habitual de fabricación de filtros de espuma cerámica consiste en sumergir una esponja de poliuretano en lodo cerámico, escurrir el exceso de material y secarla. Por último, se sinteriza a alta temperatura para formar un material cerámico poroso tridimensional, que consiste en un tubo curvo e interconectado con un grosor no uniforme. Es precisamente esta pared tubular irregular la que desempeña un papel clave a la hora de capturar las pequeñas inclusiones presentes en el aluminio fundido. Esta estructura también aumenta la probabilidad de que el aluminio fundido entre en contacto con la parte cerámica del filtro, lo que incrementa la posibilidad de que las inclusiones sean adsorbidas.