Pour obtenir un taux de remplissage optimal du moule, il est important de calculer la taille de filtre adaptée à chaque application de coulée spécifique. Le filtre de fonderie doit être suffisamment grand pour ne pas ralentir ni entraver l’écoulement du métal en fusion, ni se boucher avec des inclusions retenues avant la fin de la coulée. Afin de se rapprocher le plus possible du débit non filtré d’origine, le filtre de fonderie doit être plusieurs fois plus grand que la zone d’étranglement du système de coulée. Les paramètres de coulée suivants doivent faire l’objet d’une attention particulière.
Facteurs influant sur le débit : nombre et taille des pores du filtre de fonderie (10, 15, 25) et zone d’étranglement du système de déclenchement.
Facteurs de blocage : nombre de tailles de pores du filtre de fonderie (10, 15, 25) et qualité de la masse fondue, notamment : le stock de fusion, la composition chimique de l’alliage, le traitement de la masse fondue et la quantité de métal à filtrer.
Pour obtenir un débit adéquat, le filtre doit être dimensionné de manière à ce que sa surface frontale soit plusieurs fois supérieure à la surface totale de l’étranglement dans le système de porte. À mesure que le rapport surface du filtre/surface de restriction augmente, le taux de remplissage du moule augmente de manière exponentielle. Lorsque ce rapport est inférieur à quatre, le filtre allonge considérablement le temps de coulée par rapport à une coulée non filtrée.
Lorsque le rapport entre la zone de filtration et la zone d’étranglement est supérieur à huit, le temps de coulée n’est pratiquement pas affecté par le filtre. Si ce rapport est compris entre quatre et huit, on peut observer une légère augmentation du temps de coulée.
Il est généralement recommandé d’utiliser un rapport surface du filtre/surface d’étranglement d’au moins quatre, mais pour les pièces moulées à section mince, ce rapport doit être plus élevé. Des tailles de pores plus fines (#15 et 25) augmentent légèrement la restriction du débit du filtre et peuvent nécessiter une légère augmentation de la surface du filtre. En multipliant la surface d’étranglement par le rapport filtre/surface d’étranglement souhaité, on obtient la taille de filtre requise.
Il est important d’utiliser la surface de filtre effective pour le calcul. La surface de filtre effective est définie comme la surface d’entrée du filtre qui n’est pas recouverte par l’empreinte dans le moule. Les facteurs de blocage doivent être utilisés à titre indicatif. De nombreuses fonderies appliquant de bonnes pratiques de traitement des métaux sont capables de produire beaucoup plus d’aluminium par pouce carré que ce qui est indiqué dans le tableau.