La filtration du métal en fusion est une pratique industrielle courante. Dans ce domaine, il est notamment très répandu d’utiliser un filtre en mousse à mailles pour l’aluminium en fusion. Comme chacun le sait, la résistance au feu et la stabilité chimique du matériau filtrant sont essentielles pour garantir une rétention efficace des inclusions et éviter que des produits de réaction ne se libèrent du matériau filtrant sous forme de contaminants dans le métal en fusion.
Les filtres en mousse réticulée utilisant des particules d'agrégat d'alumine dans la phase liante sont généralement utilisés pour filtrer l'aluminium et les alliages d'aluminium. Malheureusement, il est largement admis dans l'état de la technique que le phosphate d'aluminium présente une faible résistance chimique, en particulier lorsqu'il est utilisé avec des alliages d'aluminium contenant du magnésium. Au cours de leur utilisation, le magnésium provoque la corrosion de la zone des joints de grains, ce qui entraîne un ramollissement et la libération de particules d'alumine sous forme d'inclusions. Il est connu que ce ramollissement peut nuire à la résistance de la structure en mousse réticulée. Un autre problème lié aux filtres à base d'orthophosphate d'aluminium réside dans les risques environnementaux potentiels causés par la formation de gaz phosphine à partir des filtres usagés.
AdTech Filtre en mousse céramique d'alumine Pour l’aluminium fondu, on privilégie la technologie de reproduction par moussage, qui est une méthode couramment utilisée pour fabriquer de la mousse céramique réticulée, employée comme dispositif de filtration pour le métal en fusion. Pour former le filtre, la mousse – de préférence de la mousse de polyuréthane – est enduite d’une suspension céramique, puis séchée et cuite. Au cours du processus de cuisson, le revêtement céramique interne de la mousse de polyuréthane se vaporise, mais les vestiges de la structure céramique confèrent à la mousse céramique, semblable à un exosquelette, des vides là où se trouvait auparavant le polyuréthane. La structure est essentiellement constituée d’un réseau de tiges de support, et des pores sont présents autour et à l’intérieur de ces tiges.
La boue utilisée dépend du matériau céramique requis pour l'application choisie. Elle doit présenter des performances suffisantes dans le produit final pour résister à des applications spécifiques, et doit posséder une résistance structurelle et/ou mécanique suffisante pour supporter des conditions spécifiques de haute température. De plus, la suspension présente de préférence une fluidité relativement élevée et comprend, de manière encore plus préférable, une suspension aqueuse de céramiques destinées à être utilisées dans le filtre. Généralement, la suspension contient de l’eau. Des additifs tels que des liants et des tensioactifs peuvent être utilisés dans la suspension.
La mousse souple est imprégnée de la suspension céramique aqueuse de manière à ce que la nappe fibreuse en soit recouverte et que les vides soient comblés. En règle générale, il est préférable de plonger la mousse à plusieurs reprises dans la suspension et de la comprimer entre chaque immersion afin de garantir qu'elle soit entièrement imprégnée.