Les filtres en mousse céramique destinés à la fonderie de métaux permettent d'éliminer les inclusions présentes dans la masse d'aluminium en fusion. À mesure que les exigences de qualité relatives aux produits en aluminium se renforcent, les critères de qualité en matière de filtration deviennent de plus en plus stricts. Les inclusions présentes dans la masse en fusion se présentent généralement sous trois formes : des oxydes métalliques ; des corps étrangers tels que des éclats de matériaux réfractaires ; et des particules introduites lors du traitement de la masse en fusion.
En règle générale, il existe trois méthodes pour éliminer les particules en suspension dans le bain fondu : la précipitation, où les particules s'accumulent au fond du bain fondu ; la flottation, où les inclusions remontent à la surface du bain fondu ; et la filtration, où les particules sont séparées du bain fondu à l'aide d'un milieu poreux.
Lorsque la densité et le diamètre des particules sont élevés, une sédimentation naturelle se produit généralement ; en revanche, la sédimentation statique des particules de moins de 90 pm n'est pas très efficace. Les bulles ou le flux fondu générés lors du processus traditionnel de déshydrogénation au gaz ou de traitement du flux provoquent la remontée des particules d'inclusions à la surface de la masse fondue. Dans la plupart des cas, ce mécanisme permet d'éliminer efficacement les inclusions supérieures à 30 µm. La filtration désigne le processus par lequel la masse fondue s'écoule à travers des sphères densément disposées, des tissus en fibre de verre, des mailles métalliques, des filtres en mousse céramique ou d'autres milieux poreux afin de séparer les inclusions de la masse fondue. L'avantage du filtre en mousse céramique réside dans sa capacité à éliminer les particules d'inclusion dont le diamètre est bien inférieur à celui des alvéoles.
Le filtre pour métal en fusion Il présente les avantages suivants : bonne stabilité chimique, résistance spécifique élevée, résistance aux hautes températures, résistance aux chocs thermiques, grande surface spécifique, bon effet d'élimination des scories, simplicité d'utilisation, facilité d'association avec d'autres composants et faible coût. C'est pourquoi il est devenu une méthode de purification couramment utilisée dans la production d'alliages d'aluminium. Des études ont montré que les filtres en mousse céramique destinés à la coulée des métaux peuvent également réduire la teneur en hydrogène de la masse d'aluminium fondu.
Le procédé habituel de fabrication d’un filtre en mousse céramique consiste à plonger une éponge en polyuréthane dans une boue céramique, à en extraire l’excédent de matière, puis à la sécher. Enfin, celle-ci est frittée à haute température pour former un matériau céramique poreux tridimensionnel, qui se présente sous la forme d’un tube courbé et interconnecté, d’épaisseur non uniforme. C'est cette paroi tubulaire irrégulière qui joue un rôle clé dans la capture des petites inclusions présentes dans la masse d'aluminium en fusion. Cette structure augmente également les chances que la masse d'aluminium en fusion entre en contact avec la partie céramique du filtre, augmentant ainsi la probabilité que les inclusions soient adsorbées.