Pour obtenir un débit de remplissage du moule optimal, il est important de calculer le dimensionnement adéquat des filtres en mousse céramique pour chaque application de coulée spécifique. Le filtre doit être suffisamment grand pour ne pas ralentir ni obstruer l’écoulement du métal en fusion, ni se boucher avec des inclusions retenues avant la fin de la coulée. Pour se rapprocher au plus près du débit d'origine non filtré, le filtre doit être plusieurs fois plus grand que la section d'étranglement du système de coulée. Les paramètres de coulée suivants doivent faire l'objet d'une attention particulière.
Dimensionnement des filtres en mousse céramique
Facteurs influant sur le débit : indice de taille des pores du filtre (10, 15, 25) et section de restriction du système de régulation.
Facteurs d'obstruction : taille des pores du filtre (10, 15, 25) et qualité de la masse fondue, notamment : matière première de fusion, composition chimique de l'alliage, traitement de la masse fondue et quantité de métal à filtrer.
Pour obtenir un débit suffisant, le Filtres en mousse céramique Le filtre doit être dimensionné de manière à ce que sa surface frontale soit plusieurs fois supérieure à la surface totale de restriction du système d'injection. À mesure que le rapport surface du filtre/surface de restriction augmente, la vitesse de remplissage du moule augmente de manière exponentielle. Lorsque ce rapport est inférieur à quatre, le filtre allonge considérablement la durée de coulée par rapport à une coulée sans filtre.
Lorsque le rapport entre la surface du filtre et la surface d'étranglement est supérieur à huit, le temps de coulée n'est pratiquement pas influencé par le filtre. Si ce rapport se situe entre quatre et huit, on peut observer une légère augmentation du temps de coulée.
Il est généralement recommandé d'utiliser un rapport surface de filtre/surface de étranglement d'au moins quatre, mais pour les pièces moulées à parois minces, ce rapport doit être plus élevé. Les tailles de pores plus fines (#15 et 25) augmentent légèrement la restriction d'écoulement du filtre et peuvent nécessiter une légère augmentation de la surface du filtre. En multipliant la surface d'étranglement par le rapport surface de filtration/surface d'étranglement souhaité, on obtient la taille de filtre requise.
Il est important d'utiliser la surface effective du filtre pour le calcul. La surface effective du filtre correspond à la surface d'entrée du filtre qui n'est pas recouverte par l'empreinte du moule. Les coefficients d'obstruction doivent être utilisés à titre indicatif. De nombreuses fonderies appliquant de bonnes pratiques de traitement des métaux parviennent à faire passer un débit d'aluminium par pouce carré bien supérieur à celui indiqué dans le tableau.