Les filtres en céramique destinés à la coulée des métaux permettent d'éliminer efficacement les grosses impuretés présentes dans l'aluminium fondu et d'absorber les particules fines d'impuretés de l'ordre du micron, ce qui améliore la qualité de surface, optimise les performances du produit, améliore la microstructure et augmente le rendement. Les filtres en céramique destinés à la coulée des métaux sont largement utilisés dans la production de profilés en aluminium, de feuilles d'aluminium et d'alliages d'aluminium.
Procédé de fabrication de filtres en mousse céramique
Les filtres en mousse céramique destinés à la coulée des métaux présentent une structure réticulaire tridimensionnelle. Ils utilisent une éponge en mousse organique, dont les pores sont reliés entre eux, comme support, qui est plongée dans une boue céramique spéciale présentant des propriétés thixotropiques. Un procédé spécial d’extrusion au rouleau permet ensuite de répartir uniformément cette boue céramique sur la surface. La structure porteuse est ensuite séchée et durcie, puis cuite à haute température.
La porosité correspond au pourcentage du volume total des cavités dans le filtre en céramique alvéolée produit par rapport au volume total du filtre. La porosité détermine la capacité de filtration du filtre en mousse céramique par unité de volume. Plus la porosité est élevée, plus le débit de filtration du filtre est important et plus sa capacité de filtration est élevée.
À l'heure actuelle, il existe deux méthodes principales pour calculer le volume des alvéoles des filtres en céramique :
Une méthode consiste à calculer le volume des alvéoles du filtre en céramique alvéolée selon la loi d’Archimède, c’est-à-dire à utiliser un tube de trop-plein pour verser de l’eau dans un bécher en verre jusqu’à ce que l’eau s’écoule par le tube de trop-plein, puis à vérifier que l’eau ne s’écoule plus. Plongez délicatement tous les échantillons dans l’eau ; l’eau s’écoule alors par le tuyau de trop-plein, et mesurez la quantité d’eau contenue dans le récipient. Soustrayez le volume de trop-plein du volume physique de la plaque filtrante, ce qui correspond au volume total des alvéoles de la plaque filtrante.
Une autre méthode consiste à déterminer la densité réelle et la densité apparente de l'échantillon à analyser, puis à calculer la porosité de celui-ci à l'aide de la formule suivante.
Ces deux méthodes présentent chacune des avantages et des inconvénients. La méthode opérationnelle est simple et pratique, et la vitesse de détection est élevée, mais son inconvénient majeur réside dans les propriétés d'absorption d'eau du matériau de la plaque filtrante elle-même, ce qui fait que la quantité d'eau évacuée est inférieure à la quantité réelle. Il en résulte des données de mesure trop faibles.
Bien que le protocole d'essai de la deuxième méthode soit plus complexe, l'influence du taux d'absorption d'eau du matériau de la plaque filtrante est exclue pendant l'essai, et les données obtenues sont relativement précises.
Dans cette norme, l'indice de porosité est défini comme étant supérieur à 84%.