Os filtros de espuma cerâmica de alumina são particularmente adequados para a filtragem de alumínio. O alumínio filtrado resulta em peças fundidas de melhor qualidade, menos refugo e menos defeitos de inclusão, o que ajuda as fundições de alumínio a aumentar seus lucros.
Para fabricar produtos de alumínio com características aceitáveis, como latas de bebidas e peças da fuselagem de aeronaves, o alumínio deve estar praticamente livre de inclusões e defeitos. Quando o alumínio derrete no início do processo de fundição, ele fica repleto de óxidos, boretos, sais e outros componentes estranhos, que acabarão por aparecer como inclusões prejudiciais no produto final. É melhor remover essas inclusões antes que o alumínio se solidifique. Essa filtragem do alumínio fundido é geralmente realizada por meio de filtros de espuma cerâmica de alumina.
Filtro de espuma cerâmica de alumina possui excelente resistência à erosão e à corrosão causadas pelo alumínio fundido, é capaz de remover inclusões de forma eficaz, reduzir o gás retido e proporcionar um fluxo laminar, de modo que o metal filtrado fique mais limpo.
A técnica comumente utilizada para fabricação de filtros de espuma cerâmica É chamado de “replicação em esponja”. Nesse processo, a espuma de poliuretano é revestida com pasta cerâmica, depois seca para formar um filtro verde e, em seguida, submetida à queima. Durante o processo de queima, a espuma de poliuretano interna evapora, e os resíduos cerâmicos se combinam para formar uma rede contínua de pilares cerâmicos, criando assim uma estrutura de espuma semelhante a um exoesqueleto, que replica ativamente a espuma de poliuretano original.
O material de espuma cerâmica possui uma estrutura de células abertas, na qual estão distribuídos vazios interligados, rodeados por uma malha de material cerâmico. Essa estrutura é comumente utilizada para a filtragem de metal fundido e é conhecida na indústria como espuma cerâmica.
O material de espuma cerâmica é produzido por meio da impregnação de uma pasta aquosa em um pilar de um precursor de espuma polimérica flexível de célula aberta. Em seguida, o material é seco e queimado para formar o produto final de espuma cerâmica.
O precursor da espuma pode ser qualquer tipo de material que possua elasticidade suficiente para recuperar sua forma original após a compressão. Normalmente, utiliza-se espuma de poliuretano para esse fim.
A pasta cerâmica é preparada misturando-se os ingredientes necessários para formar uma suspensão aquosa de partículas. A pasta possui, preferencialmente, propriedades reológicas que permitem que ela flua facilmente quando submetida a tensão — por exemplo, durante o processo de imersão da pasta na espuma de poliuretano —, mas não flua quando a tensão é removida. Essa pasta apresenta, por natureza, alto limite de escoamento e características de diluição por cisalhamento.
