Processus de fabrication des filtres en mousse céramique

Processus de fabrication des filtres en céramique expansée

Le filtre en céramique alvéolaire est fabriqué selon la technologie de reproduction de mousse, une méthode classique de production de mousse céramique utilisée comme dispositif de filtration des métaux en fusion. Dans le processus de fabrication des filtres en céramique alvéolaire, la boue céramique est appliquée sur la mousse de polyuréthane, puis séchée et cuite. Au cours de la cuisson, la mousse de polyuréthane enrobant la céramique s'évapore, mais la structure céramique est préservée, formant ainsi une mousse céramique semblable à un exosquelette qui présente des vides à l'emplacement où se trouvait auparavant le polyuréthane. Cette structure correspond essentiellement à un réseau de piliers reliés entre eux, avec des pores autour ou à l'intérieur de ceux-ci.

Processus de fabrication des filtres en céramique expansée

La boue utilisée est choisie en fonction du matériau céramique employé dans l'application. Elle doit permettre au produit final de présenter des caractéristiques suffisantes et posséder une résistance mécanique suffisante pour supporter des conditions spécifiques de haute température. De plus, la boue présente une fluidité relativement élevée, et il est préférable que la boue utilisée dans le filtre soit composée d’une suspension aqueuse de céramique. Généralement, la boue contient de l’eau. Elle peut également contenir des additifs tels que des liants et des tensioactifs.

La mousse élastique est imprégnée d'une suspension aqueuse de céramique afin de former un revêtement réticulaire semblable à des fibres à la surface de la mousse élastique, ce qui permet également de combler les cavités. En général, la mousse est imprégnée à plusieurs reprises de cette suspension, et elle est pressée entre deux imprégnations afin de garantir une imprégnation complète.

Appuyer sur la mousse imprégnée pour en extraire 25-75% de la suspension, en conservant la partie formant un réseau fibreux qui en a été enduite. En fonctionnement continu, la mousse imprégnée peut être passée à travers un rouleau préréglé afin d’évacuer la suspension de la mousse, tout en conservant la quantité souhaitée d’imprégnation. Ce résultat peut également être obtenu en pressant simplement la mousse élastique à la main jusqu’à obtenir le degré d’imprégnation souhaité. À ce stade, la mousse est encore élastique et forme une structure adaptée à la tâche de filtration spécifique. Avec les méthodes conventionnelles, il est nécessaire de maintenir la mousse moulée dans une position appropriée jusqu’à ce que le substrat polymère se décompose ou que la céramique soit frittée.

Sécher la mousse imprégnée à une température comprise entre 35 et 700 °C pendant 2 minutes à 6 heures. Après séchage, le matériau est chauffé à haute température afin de lier les particules de céramique entre elles pour former un réseau fibreux. Le matériau imprégné et séché est chauffé en deux étapes. La première étape consiste à chauffer à une température comprise entre 350 et 700 °C et à maintenir cette température pendant 2 minutes à 6 heures afin de faire brûler ou se volatiliser le réseau de mousse élastique. Cette étape peut évidemment faire partie du cycle de séchage. La deuxième étape consiste à chauffer à une température comprise entre 900 et 1 700 °C, et à maintenir cette température pendant une durée de 2 minutes à 10 heures afin de lier les particules de céramique.

Le filtre en mousse céramique pour aluminium fondu présente une structure à cellules ouvertes, caractérisée par de nombreuses cavités interconnectées entourées d'un treillis céramique. En fonction de la structure requise pour un processus particulier de filtration de métal en fusion, la mousse céramique peut présenter n'importe quelle structure souhaitée.