No processo de fabricação dos filtros de espuma cerâmica, a placa de espuma de poliuretano de célula aberta com tamanho de poro adequado é completamente imersa no banho de pasta, e a placa é repetidamente comprimida e expandida por um dispositivo mecânico de êmbolo feito de chapa de aço perfurada, sendo assim impregnada com a pasta cerâmica. Esse processo dura de 30 segundos a 1 minuto ou até que os vazios da espuma estejam substancialmente preenchidos com a pasta. A placa de espuma mergulhada é então retirada do banho de pasta e transferida para o dispositivo de extrusão.
Tendo em vista a tixotropia da pasta, é particularmente vantajoso submetê-la à vibração durante o processo de imersão. Devido à alta taxa de cisalhamento aplicada pela vibração, a pasta pode fluir facilmente em pouco tempo para preencher os vazios na espuma. Assim que a vibração cessa, a pasta torna-se difícil de fluir, de modo que há pouca descarga de pasta da espuma na operação de transferência subsequente.
A pasta cerâmica é uma pasta aquosa que contém uma certa quantidade de água para ajudar a controlar a viscosidade, de modo que seja possível impregnar materiais de espuma com a pasta, além de facilitar o manuseio da mesma.
A pasta cerâmica aquosa depende naturalmente da filtro cerâmico necessário para que o metal selecionado seja filtrado. O resultado final filtro de espuma cerâmica O produto deve ter desempenho suficiente para resistir à erosão do metal fundido específico e suportar as condições específicas de alta temperatura utilizadas. Além disso, a pasta deve apresentar alta fluidez e ser composta por uma suspensão aquosa de cerâmicas para uso em filtros. De preferência, utiliza-se uma mistura de óxido de alumínio e óxido de cromo. No entanto, esses materiais podem ser utilizados isoladamente ou em combinação com outros materiais cerâmicos. Além disso, outros materiais cerâmicos típicos que podem ser utilizados incluem zircônia, magnésia, dióxido de titânio, dióxido de silício e misturas dos mesmos.
Processo de fabricação de filtros de espuma cerâmica
Para se obter um produto uniforme, o grau de remoção do excesso de pasta da espuma impregnada deve ser rigorosamente controlado e deve ser uniforme em todo o corpo do produto. Os métodos convencionais para remoção de pastas de espumas orgânicas utilizados na fabricação, tais como extrusão, sopro com ar comprimido e centrifugação, nem sempre proporcionam resultados satisfatórios nesse aspecto. Constatamos que a melhor técnica consiste em passar a espuma impregnada uma ou mais vezes pelos rolos, com a folga entre os rolos ajustada para um valor menor do que a espessura da espuma.
Quando a espuma recém-laminada sai do laminador, também é preferível utilizar uma mesa de saída móvel para apoiá-la. Os rolos de revestimento e as estações de saída contribuem para a integridade, a uniformidade estrutural e a forma do produto laminado, pois reduzem os efeitos de deformações indesejadas e minimizam o processamento desnecessário que possa interferir na distribuição da pasta. Ao alterar o ajuste da folga entre os rolos em uma operação de passagem única, é possível obter um alto grau de controle sobre a permeabilidade e a densidade aparente da espuma cerâmica.