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Filtre céramique en mousse de métal fondu

Le filtre en mousse céramique pour métal en fusion présente une structure à cellules ouvertes et une multitude de vides interconnectés entourés d’un treillis en fibre céramique. La structure poreuse du filtre permet de filtrer le métal en fusion. Le métal en fusion est coulé dans un filtre en mousse céramique afin d’éliminer les solides entraînés présents dans le métal en fusion. La perméabilité à l'air du filtre est comprise entre 400 et 8 000 × 10⁻⁷ cm², sa porosité est comprise entre 0,80 et 0,95, la taille des pores est comprise entre 5 et 45 trous par pouce linéaire, et son épaisseur est comprise entre 1/4 et 4 pouces.

L'aluminium fondu contient généralement des particules solides entraînées, qui nuisent à la qualité du produit moulé final. Ces particules proviennent généralement de trois sources. Certaines sont des particules d'alumine : la couche d'oxyde flottante à la surface les aspire dans le flux de métal en fusion ; d'autres sont des fragments du revêtement du four, goulotte de transport, ainsi que d'autres éléments de l'équipement de traitement de l'aluminium fondu, qui subissent une érosion et sont entraînés dans le four. Dans le flux d'aluminium, certaines particules correspondent à la précipitation d'impuretés insolubles, telles que des composés intermétalliques, des borures, des carbures ou d'autres composés de l'aluminium (comme le chlorure). Lorsque ces impuretés apparaissent dans le produit moulé final après la solidification de l’aluminium fondu, elles peuvent entraîner une diminution de la ductilité du produit final ou nuire à ses caractéristiques de finition. Il est donc souhaitable d’éliminer les solides entraînés du flux d’aluminium fondu avant de le couler pour obtenir un solide, qui peut être utilisé tel quel ou soumis à des opérations de formage telles que le laminage, le forgeage, l’extrusion et autres.

Le processus de filtration visant à éliminer les particules solides en suspension dans le liquide est assuré par des matériaux filtrants poreux. En règle générale, la filtration des métaux en fusion, en particulier de l'aluminium, pose des problèmes particuliers, car ces liquides sont très agressifs et il est difficile de trouver un matériau filtrant capable de résister à ces liquides.

En règle générale, deux méthodes de filtration sont utilisées pour éliminer les particules solides entraînées dans les alliages d’aluminium en fusion avant la coulée. Le média filtrant le plus courant est un tamis en tissu de verre à mailles ouvertes, placé dans une cuve de transfert métallique, près de la buse ou dans le bain de métal en fusion, au-dessus du lingot solidifié. Ces filtres ne permettent d’éliminer que les inclusions de grande taille présentes dans le métal et se brisent facilement lors de leur utilisation, car les fibres de verre perdent considérablement leur résistance à la température de l’aluminium en fusion. Dans une autre méthode de l’état de la technique, l’aluminium fondu est filtré à travers un lit de particules d’alumine en vrac, telles que l’alumine tabulaire, mais cette méthode présente souvent les inconvénients habituellement associés aux filtres à lit, à savoir qu’elle laisse passer trop de solides et qu’il existe une forte tendance à la formation de canaux. La formation de canaux permettant une utilisation efficace est empêchée, et la taille des pores du filtre n’est pas facile à contrôler ; elle est en outre susceptible de varier facilement dans les conditions d’utilisation, de sorte que même si la taille initiale est appropriée, elle ne peut pas être maintenue efficacement. De plus, lorsque le filtre n’est pas utilisé, le métal doit être maintenu dans un état fondu constant.

AdTech propose une version améliorée filtre en mousse céramique destiné à filtrer et à éliminer les particules solides entraînées dans un alliage d’aluminium fondu. Le filtre en mousse céramique pour métal fondu est constitué d’un matériau à structure alvéolaire ouverte et se caractérise par une multitude de vides interconnectés entourés d’un treillis céramique. L’utilisation d’un filtre en mousse céramique améliore considérablement l’efficacité de la filtration. Le matériau en mousse céramique à haute efficacité destiné à la filtration des métaux en fusion se caractérise par une fiabilité et une résistance accrues. Les médias filtrants en céramique poreuse présentent une résistance élevée et un faible coût.