Les filtres en mousse céramique d'alumine sont particulièrement adaptés à la filtration de l'aluminium. L'aluminium filtré permet d'obtenir des pièces moulées de meilleure qualité, de réduire les rebuts et de limiter les défauts d'inclusion, ce qui contribue à accroître les bénéfices des fonderies d'aluminium.
Afin de fabriquer des produits en aluminium présentant des caractéristiques acceptables, tels que les canettes de boisson et les pièces de fuselage d'avion, l'aluminium doit être pratiquement exempt d'inclusions et de défauts. Lorsque l'aluminium fond au début du processus de coulée, il se charge d'oxydes, de borures, de sels et d'autres composants étrangers, qui finiront par apparaître sous forme d'inclusions nuisibles dans le produit final. Il est préférable d'éliminer ces inclusions avant que l'aluminium ne se solidifie. Cette filtration de l'aluminium fondu est généralement réalisée à l'aide de filtres en mousse céramique d'alumine.
Filtre en mousse céramique d'alumine Il présente une excellente résistance à l'érosion et à la corrosion causées par l'aluminium fondu, permet d'éliminer efficacement les inclusions, de réduire les gaz piégés et d'assurer un écoulement laminaire, ce qui rend le métal filtré plus propre.
La technique couramment utilisée pour fabrication de filtres en mousse céramique Ce procédé est appelé “ réplication par éponge ”. Il consiste à enrober de la mousse de polyuréthane d'une suspension céramique, puis à la faire sécher pour former un filtre brut, avant de la cuire. Au cours de la cuisson, la mousse de polyuréthane interne s'évapore et les résidus céramiques se combinent pour former un réseau continu de piliers céramiques, créant ainsi une structure en mousse semblable à un exosquelette qui reproduit fidèlement la mousse de polyuréthane d'origine.
La mousse céramique présente une structure à cellules ouvertes dans laquelle sont réparties des cavités reliées entre elles et entourées d'un maillage de matériau céramique. Cette structure est couramment utilisée pour la filtration des métaux en fusion et est appelée « mousse céramique » dans l'industrie.
Le matériau en mousse céramique est obtenu en imprégnant une suspension aqueuse sur un pilier constitué d'un précurseur de mousse polymère souple à cellules ouvertes. Le matériau est ensuite séché et cuit pour former le produit final en mousse céramique.
Le précurseur de mousse peut être n'importe quel type de matériau présentant une élasticité suffisante pour reprendre sa forme initiale après avoir été comprimé. On utilise généralement de la mousse de polyuréthane à cette fin.
La boue céramique est préparée en mélangeant les ingrédients nécessaires afin d'obtenir une suspension aqueuse de particules. La suspension présente de préférence des propriétés rhéologiques telles qu’elle s’écoule facilement lorsqu’une contrainte lui est appliquée, par exemple lors du processus d’immersion de la suspension dans la mousse de polyuréthane, mais qu’elle ne s’écoule pas lorsque la contrainte est supprimée. Cette suspension présente une limite d’écoulement élevée et des caractéristiques de fluidification par cisaillement.
