Dans le processus de fabrication des filtres en mousse céramique, la plaque de mousse de polyuréthane à cellules ouvertes, présentant une taille de pores appropriée, est entièrement immergée dans un bain de boue ; elle est ensuite comprimée et dilatée à plusieurs reprises à l’aide d’un dispositif mécanique à piston constitué d’une tôle d’acier perforée, ce qui permet son imprégnation avec la boue céramique. Ce processus dure entre 30 secondes et 1 minute, ou jusqu’à ce que les vides de la mousse soient pratiquement remplis de boue. La plaque de mousse trempée est ensuite retirée du bain de boue et transférée vers le dispositif d’extrusion.
Compte tenu de la thixotropie de la boue, il est particulièrement avantageux de la soumettre à des vibrations pendant le processus d’immersion. Grâce au taux de cisaillement élevé généré par les vibrations, la boue peut s’écouler facilement en peu de temps pour combler les vides de la mousse. Une fois la vibration arrêtée, la boue devient difficile à écouler, de sorte que très peu de boue s'écoule de la mousse lors de l'opération de transfert qui suit.
La boue céramique est une suspension aqueuse contenant une certaine quantité d'eau afin de réguler sa viscosité, ce qui permet d'imprégner des matériaux en mousse avec cette boue et facilite son utilisation.
La suspension céramique aqueuse dépend naturellement de la filtre en céramique nécessaire pour filtrer le métal sélectionné. Le résultat final filtre en mousse céramique Le produit doit présenter des performances suffisantes pour résister à l'érosion du métal en fusion concerné et aux conditions de température élevée spécifiques à l'application. De plus, la boue doit présenter une fluidité élevée et être composée d'une suspension aqueuse de céramiques destinées à être utilisées dans des filtres. On utilise de préférence un mélange d’oxyde d’aluminium et d’oxyde de chrome. Toutefois, ces matériaux peuvent être utilisés seuls ou en combinaison avec d’autres matériaux céramiques. Par ailleurs, d’autres matériaux céramiques courants pouvant être utilisés comprennent la zircone, la magnésie, le dioxyde de titane, le dioxyde de silicium et leurs mélanges.
Processus de fabrication des filtres en mousse céramique
Afin d'obtenir un produit homogène, le degré d'évacuation de l'excès de boue de la mousse imprégnée doit être strictement contrôlé et doit être uniforme sur l'ensemble du corps. Les méthodes conventionnelles d'élimination des boues des mousses organiques utilisées dans la fabrication, telles que l'extrusion, le soufflage à l'air comprimé et la centrifugation, ne donnent pas toujours des résultats satisfaisants à cet égard. Nous avons constaté que la meilleure méthode consiste à faire passer la mousse imprégnée une ou plusieurs fois entre des rouleaux, l'écart entre lesquels est réglé à une valeur inférieure à l'épaisseur de la mousse.
Lorsque la mousse fraîchement laminée sort du laminoir, il est également préférable d’utiliser une table de sortie mobile pour la soutenir. Les rouleaux d’enduction et les stations de sortie contribuent à l’intégrité, à l’uniformité structurelle et à la forme du produit laminé, car ils réduisent les effets des déformations indésirables et minimisent les traitements superflus susceptibles de perturber la répartition de la suspension. En modifiant le réglage de la ligne de contact lors d’une opération en un seul passage, il est possible d’obtenir un haut degré de contrôle sur la perméabilité et la densité apparente de la mousse céramique.