La filtration des inclusions est une méthode de purification de la masse fondue à l'aide de divers milieux rigides ou de flux liquides ; il s'agit de la dernière étape de purification, proche des opérations de fusion et de coulée. Auparavant, après le repos dans le four, l’affinage au gaz et l’affinage à quatre flux, etc., bien que les inclusions et les gaz aient été éliminés des nuances 60% à 80%, la masse fondue contenait encore des particules plus fines d“” hydrogène résiduel » dispersées et réparties dans la masse. Au cours des étapes d’affinage, d’affinage du grain et d’écoulement, de nouvelles inclusions secondaires se forment. Avant la coulée, ces impuretés fines doivent être captées et séparées. Par rapport à d’autres méthodes de purification, la filtre en mousse céramique Cette méthode de filtration est désormais le choix privilégié pour l'élimination finale des impuretés en raison de sa faible consommation d'énergie, de sa simplicité d'utilisation, de sa faible intensité de main-d'œuvre, de son efficacité élevée en matière d'élimination des impuretés et de sa faible pollution secondaire.
À proprement parler, les inclusions présentes dans la masse d'aluminium fondu devraient également inclure du gaz, principalement de l'hydrogène. Il existe une relation parasite entre les inclusions et le gaz. Les inclusions constituent le noyau de nucléation du gaz et l’adsorbent. Lorsque la teneur en inclusions fines solides est élevée, on observe davantage de trous de gaz (pin) à l’intérieur de l’alliage après solidification, ce qui favorise l’adsorption du gaz par les inclusions et le bain de fusion. La porosité humide s’aggrave, et les inclusions ont tendance à rester en suspension dans la masse fondue, ce qui rend leur élimination plus difficile et peut entraîner des défauts tels que des piqûres, un manque de densité et des fissures dans le produit. La présence d’inclusions est un facteur limitant majeur de la difficulté à éliminer le gaz.
En ce qui concerne la plage de contrôle de la taille des inclusions, la sensibilité varie d’un produit à l’autre. Les petites inclusions sont difficiles à détecter en raison du mouvement continu de l’interface de solidification ; elles sont donc très susceptibles de devenir le point de départ de la nucléation de bulles, et les inclusions de 10 à 20 μm peuvent nuire à la qualité des pièces moulées. Avec l'augmentation des exigences en matière de pièces moulées plus fines et plus légères, les critères relatifs à la taille des inclusions sont devenus de plus en plus stricts. Pour les composants en alliage d'aluminium destinés à l'aérospatiale, on considère généralement que les inclusions supérieures à 3-5 μm sont nuisibles. La teneur en inclusions dans la masse fondue d’aluminium sans aucun traitement est d’environ 0,005–0,02 vol. %. Si la taille moyenne des inclusions est de 40 μm, alors une concentration en inclusions de 1 ppm signifie également qu’environ 110 particules sont contenues dans 1 kg de masse fondue. La teneur en inclusions nuisibles doit généralement être maîtrisée à l’ordre de quelques pm.
L'élimination des inclusions nocives, l'amélioration continue de la pureté de l'aluminium fondu et la réduction au minimum des défauts internes et externes des produits sont autant de enjeux qui continuent de faire l'objet d'un vif intérêt dans l'industrie de l'aluminium. Leur importance ne se limite pas à l’aluminium utilisé dans les secteurs haut de gamme tels que l’aviation, l’aérospatiale, l’électronique, l’emballage et l’automobile, mais suscite également un vif intérêt dans le cadre de l’expansion de l’utilisation de l’aluminium recyclé. Avec l’augmentation constante de la proportion de déchets recyclés, les sources et les types d’inclusions dans la masse fondue sont complexes, et leur élimination s’avère de plus en plus difficile. La filtration des inclusions est devenue le problème le plus épineux auquel est confrontée la production d’aluminium haut de gamme à partir d’aluminium recyclé.