Le procédé de filtration de l'aluminium fondu consiste à éliminer les inclusions, principalement des oxydes et des substances non métalliques, à l'aide d'un filtre.
Les méthodes couramment utilisées pour filtrer et éliminer les scories ou les impuretés de l'aluminium fondu sont la filtration sur mousse céramique, la filtration sur sable à billes d'alumine et la filtration sur tubes céramiques. Chacune présente des avantages et des inconvénients, et il convient de procéder à une évaluation et à un choix judicieux en fonction des exigences du produit final et du procédé de fabrication utilisé. Cependant, en raison de ses avantages uniques, plaque filtrante en mousse céramique reste la meilleure méthode pour filtrer et purifier l'aluminium fondu.
Comme nous le savons tous, les inclusions présentes dans la masse d'aluminium fondu se présentent généralement sous trois formes : les oxydes métalliques, les déchets de matériaux réfractaires et autres particules étrangères, ainsi que les particules captées au cours du traitement de la masse fondue.
Il existe globalement trois méthodes pour éliminer les particules en suspension lors du processus de filtration de l'aluminium fondu :
Au cours de la sédimentation, les particules s'accumulent au fond de la masse fondue ;
En flottant, les inclusions remontent à la surface de la masse fondue et s'y accumulent ;
La filtration, qui consiste à séparer les particules de la masse fondue à l'aide d'un milieu poreux.
La sédimentation naturelle se produit généralement lorsque la densité des particules est relativement élevée et que celles-ci sont grossières ; la sédimentation statique des particules inférieures à 90 µm n’est pas très efficace. Les bulles ou les solvants en fusion générés lors de l’élimination des gaz, dans le cadre du retrait de l’hydrogène ou du traitement par solvant, peuvent faire remonter les particules d’inclusion à la surface de la masse fondue. Ce mécanisme n'est généralement pas fiable non plus pour éliminer les petites inclusions de 30 µm à 40 µm dans la plupart des cas. La filtration désigne le processus par lequel la masse fondue s'écoule à travers des sphères densément agencées, des tissus en fibre de verre, des mailles métalliques, des plaques filtrantes en céramique alvéolée ou d'autres milieux poreux afin de séparer les particules d'inclusion de la masse fondue.
L'avantage de la plaque filtrante en céramique alvéolée réside dans sa capacité à éliminer les particules d'inclusions dont le diamètre est bien inférieur à celui de ses trous traversants. La plaque filtrante en céramique alvéolée sépare les inclusions par tamisage, filtration en gâteau et filtration en lit profond.