On sait bien que lors de la fusion des métaux, les métaux en fusion, en particulier l'aluminium fondu, contiennent généralement des impuretés solides en suspension, qui nuisent à la qualité des pièces moulées finales. Une fois que le métal en fusion s'est solidifié, ces solides entraînés apparaissent sous forme d'impuretés dans la pièce moulée finale, ce qui rend celle-ci moins ductile ou lui confère un mauvais brillant et une anodisation de mauvaise qualité. Ces impuretés peuvent provenir de plusieurs sources. Afin d'éliminer les impuretés dissoutes dans la masse fondue, il est préférable d'utiliser un filtre d'absorption ou un filtre de réaction. En général, lors du choix de matériaux céramiques poreux de type mousse, il convient de veiller à ce que leur capacité de filtration soit adaptée au débit de filtration souhaité pour la quantité de métal en fusion à filtrer, et que la durée de vie du filtre corresponde autant que possible à l’usure des pièces d’usure.
Matériaux céramiques en mousse poreuse
Matériaux céramiques en mousse poreuse sont particulièrement utiles pour filtrer les métaux en fusion pour diverses raisons, parmi lesquelles leur grande efficacité de filtration, leur faible coût, leur facilité d’utilisation et le fait qu’ils offrent le même résultat, le filtre pouvant être remplacé puis jeté. Ces filtres en mousse céramique sont pratiques, bon marché et jetables, ce qui permet de les utiliser facilement. Outre la nécessité de fournir des composants de filtration à haute efficacité, il est également nécessaire de mettre au point une structure permettant de fixer et de retirer facilement les filtres poreux pour métaux en fusion de la unité de filtration.
Le filtre étant conçu pour être utilisé comme dispositif jetable, l'essentiel est de prévoir une structure efficace permettant de l'installer dans son support facilement amovible. Le support, ou chambre de filtration, fait généralement partie intégrante de la cuve, de la goulotte de coulée ou de la cuve intermédiaire, et doit être constitué d’un matériau réfractaire résistant au métal en fusion, similaire à celui utilisé dans la structure standard de la cuve. En général, un mécanisme d'étanchéité élastique ou un joint périphérique, tel qu’un joint d’étanchéité, est utilisé pour assurer l’étanchéité de la plaque filtrante sur tout son pourtour. Afin de mettre efficacement en place la plaque filtrante dans la chambre de filtration, l’état de la technique consiste à insérer la surface périphérique inclinée de la plaque filtrante dans le joint d’étanchéité. En appliquant une force verticale vers le bas sur la plaque filtrante pour assurer l’étanchéité de la plaque filtrante en mousse céramique situé à l'intérieur de la chambre de filtration, celle-ci présente également une surface inclinée correspondante. Les éléments filtrants couramment utilisés sont généralement des plaques filtrantes disposées horizontalement dans la chambre de filtration.
Filtre en mousse céramique poreuse
Le filtre en céramique alvéolaire est adapté à la filtration de l'acier moulé et des alliages à haute température ; il permet de contrôler le débit de l'acier en fusion et d'obtenir un motif de perforation régulier. Il permet également de filtrer les oxydes non métalliques. Par exemple : les matériaux réfractaires et les scories présents dans les fours de fusion et les poches de coulée, ainsi que le sable, les oxydes et l’oxydation secondaire. La filtration permet d’améliorer la qualité des pièces moulées et le rendement de production. La fonderie peut ainsi bénéficier d’une réduction des coûts de réparation (tels que le soudage, le meulage et le nettoyage ultérieurs) et d’une augmentation du rendement des pièces moulées. De plus, la filtration peut améliorer l’usinabilité des pièces moulées et prolonger la durée de vie des outils.
L'efficacité du système de filtration dépend en grande partie de l'utilisation et du positionnement corrects du filtre. Le filtre en zircone est fabriqué à partir de zircone partiellement stabilisée et de matériaux réfractaires hautement stables. Il présente une bonne résistance aux chocs thermiques, une bonne résistance chimique, une résistance aux hautes températures et une bonne résistance au fluage.
Le filtre en zircone utilise un maillage plus fin pour offrir une meilleure efficacité de filtration. La structure du cadre, entièrement recouverte de céramique sur tous les côtés, permet de renforcer la résistance globale du filtre et d'assurer une meilleure stabilité.