Diverses technologies d'affinage en fusion ont permis d'améliorer sans cesse la qualité des pièces moulées. L'un de ces procédés est ce qu'on appelle le filtre en mousse céramique destiné à la filtration des métaux en fusion, qui est devenu le procédé le plus avancé, notamment dans les opérations de moulage de l'aluminium.
La fabrication de produits en aluminium de haute qualité nécessite des procédés complexes de traitement de la masse fondue, notamment dans un contexte où le recyclage et le développement durable occupent une place de plus en plus importante. La filtration est un procédé couramment utilisé pour éliminer les inclusions non métalliques présentes dans l'aluminium, et les filtres en mousse céramique (CFF) sont fréquemment utilisés comme média filtrant.
Le comportement de mouillage entre l'aluminium liquide et un substrat constitué de filtres en mousse céramique (CFF) à base d'Al₂O₃ et de SiC industriels a été étudié. Ce même filtre CFF a également été testé dans le cadre d'une expérience de filtration à l'échelle industrielle. Les résultats de l'expérience de mouillage montrent que le matériau filtrant à base de SiC présente un meilleur effet de mouillage sur l'aluminium liquide que le matériau filtrant à base d'Al₂O₃. Cela indique que le meilleur mouillage de l'aluminium sur le matériau filtrant constitue un avantage pour la pénétration du métal en fusion à travers le filtre lors de la coulée. De plus, grâce au meilleur contact entre le filtre et le métal, le meilleur mouillage du filtre à l’aluminium pourrait augmenter l’efficacité d’élimination des inclusions au cours du processus de filtration. Les inclusions non mouillées sont plus faciles à éliminer.
Dans les fonderies d'aluminium, filtres en mousse céramique d'alumine sont généralement utilisés pour retenir les inclusions non métalliques. Il est bien établi que les inclusions solides sont capturées et retenues dans les grands pores du filtre, à l’interface métal-réfractaire. En revanche, les inclusions liquides semblent être capturées et retenues selon deux mécanismes : l’un dans la structure microporeuse du maillage du filtre, et l’autre sous forme de film liquide à l’interface métal-filtre macroporeuse.
Le rôle des filtres en mousse céramique dans la filtration des métaux en fusion
Filtrer les inclusions présentes dans le métal en fusion ;
Rectification, métal en phase liquide turbulente ;
Améliorer la qualité des pièces moulées et réduire les défauts de surface de celles-ci.