Les inclusions et les gaz présents dans le métal ont un impact significatif sur la résistance mécanique, la résistance à la fatigue, la résistance à la corrosion et la résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte. Un contrôle efficace des inclusions oxydées dans la masse fondue permet d’améliorer la qualité des barres moulées et des tôles laminées, ce qui est devenu un objectif commun poursuivi par les industries métallurgiques, de fonderie et des matériaux de nombreux pays. Actuellement, les méthodes de filtration et de purification sont largement utilisées pour éliminer les inclusions dans les bains fondus d’alliages d’aluminium. La pratique a démontré que les filtres en céramique alvéolée constituent les filtres les plus efficaces pour la coulée de l’aluminium en matière d’élimination des inclusions oxydées.
La technologie des filtres en mousse céramique a fait son apparition dans les années 1970 et est largement utilisée aux États-Unis, au Canada, au Japon, en France, en Australie et en Suisse. Il s'agit du moyen le plus efficace pour éliminer les inclusions présentes dans l'aluminium en fusion. La pratique a démontré que la plaque filtrante en mousse céramique est actuellement l'outil le plus efficace pour éliminer les inclusions oxydées de l'aluminium fondu. La filtration générale par fibres ne permet d'éliminer que les grosses impuretés, tandis que la plaque filtrante en mousse céramique peut filtrer simultanément les grosses et les fines impuretés.
La plaque filtrante en mousse céramique présente une structure multicouche et des trous traversants multidimensionnels, qui communiquent entre eux. Lors de la filtration, l’aluminium fondu entraîne les inclusions le long des canaux sinueux et des pores. Lorsque l’aluminium fondu entre en contact avec la structure en mousse de la plaque filtrante, il est directement intercepté, adsorbé et déposé. Lorsque la masse fondue s'écoule dans le trou, le canal de la plaque filtrante se courbe, et la masse fondue qui traverse ce canal change de direction d'écoulement. En conséquence, les inclusions entrent en collision avec la paroi du trou et adhèrent fermement à celle-ci.
Le follicule en céramique présente une structure réticulaire résistante, capable de supporter l'effet de la différence de pression à la surface du métal en fusion ainsi que l'écoulement du métal ; il est toutefois fragile et cassant. Grâce à la structure précise, à la masse homogène et à la grande surface spécifique de ce matériau, l'efficacité de filtration est excellente.
Les filtres en fonte d'aluminium utilisent généralement de la mousse de polyuréthane comme support, qui est plongée dans une boue céramique composée de poudre fine (telle que des agrégats réfractaires, des adjuvants de frittage, des liants et de l'eau), puis l'excès de boue est éliminé par pressage. Le matériau céramique entourant les fibres de mousse est séché à haute température, cuit puis fritté, ce qui permet d’obtenir finalement le produit céramique à base de mousse. La température de coulée variant selon l’alliage utilisé, il convient de choisir un filtre céramique à base de mousse en matériau réfractaire adapté à la coulée.
AdTech filtre en mousse céramique d'alumine La plaque est installée dans le caisson de filtration CFF. L'aluminium fondu s'écoule de l'orifice du four à travers le caisson de filtration, puis pénètre dans la plaque de distribution via la goulotte. À mesure que la durée de filtration s'allonge, les inclusions à la surface de la plaque de filtration et sur les parois des pores s'accumulent, ce qui entraîne une diminution du débit de filtration. Le choix des plaques filtrantes doit être basé sur le débit d’aluminium fondu. Il faut ensuite tenir compte de la propreté de la masse fondue, de la teneur maximale en inclusions et du débit total de la plaque filtrante. Ce dernier est principalement déterminé par la taille et la porosité de la plaque filtrante. Plus la porosité de la plaque filtrante est élevée, moins l’élimination des scories est efficace. Pour les pièces moulées en aluminium soumises à des exigences très strictes, il convient de choisir des plaques filtrantes à petits trous.