Les filtres en céramique expansée destinés à l'aluminium utilisent généralement de la mousse de polyuréthane comme support, dans laquelle est injectée une pâte céramique composée d'agrégats réfractaires, d'adjuvants de frittage, de liants, d'autres micropoudres et d'eau ; cette pâte est ensuite extrudée, et le reste est enrobé dans la mousse. Le matériau céramique entourant les fibres est séché, cuit et fritté à haute température, et le polyuréthane se décompose sous l’effet de la chaleur, laissant un produit céramique alvéolé, c’est-à-dire un filtre en céramique alvéolée. AdTech dispose d'une chaîne de production de filtres en mousse céramique, ce qui permet d'améliorer la productivité et de réduire les coûts.
Le matériau céramique utilisé pour la filtration du métal en fusion présente un point de fusion très élevé et ne fondra pas pendant la coulée ni ne se décomposera dans le métal en fusion.
Caractéristiques techniques du filtre
Le chiffre précédant « PPI » correspond à la densité des pores du produit. Si le modèle est de 10 ppi, cela signifie que le nombre de pores sur une longueur de 25,4 mm est compris entre 8 et 12.
En règle générale, on utilise 10 ppi pour la fonte ductile, 10/20 ppi pour la fonte grise, 20/25 ppi pour la fonte d'aluminium et 25/30 ppi pour la fonte de cuivre, en fonction de la pureté de la solution.
Mécanisme de filtration des filtres en mousse céramique pour l'aluminium
• Tamisage. À l'instar d'un tamis, ce procédé empêche la présence de particules et de leurs agglomérats dont la taille est supérieure à celle des pores de la surface filtrante.
• Gâteau de filtration. Après le tamisage, de nombreuses impuretés plus grosses que les mailles du filtre sont retenues à l’extrémité d’entrée du filtre. À mesure que le nombre d’impuretés retenues augmente, un “ gâteau de filtration ” composé de ces grosses impuretés se forme à la surface de l’extrémité d’entrée du filtre. Ce “ gâteau de filtration ” rend le liquide plus fluide, de sorte que les impuretés plus petites que la taille des pores du filtre sont également partiellement retenues sur le “ gâteau de filtration ”.
• Filtration en lit profond. À l'intérieur du filtre en mousse céramique, le trajet emprunté par la masse fondue est sinueux, et on observe même des retours à flux transversal dans une petite zone locale. Cela remplit principalement deux fonctions : ① cela permet d’augmenter considérablement la probabilité que les particules d’inclusion entrent en contact avec le filtre ; ② cela accélère le débit et modifie la direction d’écoulement de la masse fondue, de sorte que les petites inclusions présentes dans celle-ci puissent être piégées dans un recoin après avoir subi une collision.