Les filtres en mousse céramique destinés à la coulée et aux fondants sont utilisés par la plupart des fonderies d'aluminium pour éliminer les inclusions. L'aluminium liquide réagit chimiquement avec l'oxygène, l'azote, le soufre, le carbone et d'autres éléments, ce qui génère des impuretés non métalliques. Parmi celles-ci, les inclusions d'oxyde (Al₂O₃) constituent la source de contamination métallique la plus grave. En général, la quantité totale d’inclusions d’oxyde dans le lingot est comprise entre 0,002% et 0,02%.
Filtres en mousse céramique Le procédé de coulée élimine les inclusions non métalliques présentes dans la masse fondue d'alliage d'aluminium et fait appel à un traitement au fondant en four. La technologie de filtration par mousse céramique à l'extérieur du four est depuis longtemps devenue un moyen important de purification de l'aluminium fondu.
Les sources d'inclusions dans l'alliage d'aluminium sont les suivantes :
(1) L'oxyde formé par l'interaction entre la surface de l'alliage d'aluminium et le gaz oxydant présent dans les gaz du four, tel que l'Al₂O₃. Ce film d'oxyde permet de protéger l'aluminium liquide contre l'oxydation. Cependant, dès que ce film de surface est rompu, il se retrouve enrobé d’aluminium fondu. L’Al₂O₃ ayant un point de fusion élevé (2 050 degrés) et une densité (3,5 à 4,0) supérieure à celle de l’aluminium fondu, il ne flotte pas, ce qui favorise la formation d’inclusions d’oxyde dans la pièce moulée.
(2) L'oxyde présent dans la charge constitue également une source importante d'inclusions d'oxyde dans l'alliage. Par exemple, les lingots d'aluminium et les alliages intermédiaires contiennent des inclusions telles que l'Al₂O₃, et la « rouille » d'aluminium (Al(OH)₃) présente à la surface des lingots d'aluminium peut contaminer directement l'aluminium fondu pendant le processus de fusion.
Par rapport à l'aluminium, les éléments d'alliage tels que le silicium, le zinc, le cuivre, etc., qui présentent une affinité moindre pour l'oxygène, ne s'oxydent pas facilement sous la protection du film d'oxyde. Même si une petite quantité de ces éléments s'oxyde, l'oxyde ainsi formé est dense et ne compromet pas l'intégrité du film d'oxyde d'aluminium. Par conséquent, la fusion des alliages Al-Si, Al-Cu et Al-Zn ne nécessite pas l'ajout de agents de revêtement.
Dans les alliages d'aluminium, l'élément qui présente une affinité pour l'oxygène est le magnésium. Le magnésium est plus léger que l'aluminium et s'oxyde plus facilement que ce dernier. Le MgO formé après oxydation n'est pas dense et détruit le film d'oxyde d'aluminium, qui est lui dense. Étant donné que le magnésium détruit l'effet protecteur du film d'oxyde d'aluminium, la fusion de l'alliage aluminium-magnésium doit être effectuée dans le respect des consignes relatives au flux.
