Le rôle des filtres en mousse céramique dans la production de pièces moulées : les défauts de moulage dus à des inclusions non métalliques et autres défauts de moulage représentent généralement entre 50% et 60% du nombre total de rebuts. L'utilisation de la technologie des filtres en mousse céramique permet de réduire efficacement, voire d'éliminer, les inclusions non métalliques et de purifier les alliages de coulée liquides.
Le filtre en mousse céramique utilise de la mousse de polyuréthane comme support, l'immerge dans un enrobage composé de poudre céramique, d'un liant, d'un adjuvant de frittage, d'un agent de suspension, etc., puis élimine l'excès d'enrobage afin que celui-ci recouvre uniformément le support. Le squelette devient ainsi un corps vert, qui est ensuite séché puis cuit à haute température.
Les filtres en céramique expansée se divisent en deux catégories : les filtres de type « liant » et les filtres de type « frittage ». Les premiers utilisent un liant pour agglomérer les particules fines de céramique, tandis que les seconds recourent à un maintien de la chaleur à haute température pour fritter et fusionner les particules fines de céramique pure.
Le filtre en mousse céramique présente une structure squelettique unique en trois dimensions, constituée d'un maillage de trous courbes interconnectés, ce qui lui confère une porosité ouverte comprise entre 80% et 90%.
Mécanismes de purification des filtres en mousse céramique
Grâce à l'interception mécanique, à l'élimination des écumes et à l'adsorption en profondeur, ces trois mécanismes de filtration et de purification permettent d’éliminer les grosses inclusions et la plupart des petites inclusions en suspension dans le métal en fusion, ce qui pallie les problèmes liés aux filtres internes à structure en fibres réfractaires et aux filtres céramiques à cœur à trous droits : les particules réfractaires qui traversent le treillis en plastique et les filtres céramiques à trous droits, etc., qui présentent des problèmes tels qu’une faible efficacité de filtration, une faible résistance au feu et une faible résistance mécanique, ainsi qu’un faible débit de métal en fusion, ce qui permet de réduire considérablement le taux de rebut de coulée et le taux de réparation par soudage.
Lorsque le filtre en mousse céramique est utilisé pour la filtration lors de la coulée de métal en fusion, le filtre CFF situé dans le caisson de filtration permet d’intercepter les particules, grandes et petites, à mesure que se forment des dépôts en surface. Lorsque les particules adsorbées atteignent la saturation, c'est-à-dire lorsque le nombre de particules adsorbées à partir du métal en fusion est égal au nombre de particules emportées par le flux de métal en fusion, la capacité d'élimination des scories diminue. Il convient alors de le remplacer par un nouveau filtre en mousse céramique.
De plus, cela permet de simplifier le système de distribution, d'améliorer la structure métallographique, d'augmenter le rendement et la productivité des pièces moulées, ainsi que d'améliorer la qualité interne, les performances d'usinage et les caractéristiques de travail de ces dernières.