A purificação do metal fundido desempenha um papel importante na melhoria das propriedades mecânicas das peças fundidas. Atualmente, o dispositivo de filtragem utilizado para purificar o metal fundido consiste principalmente em filtros de espuma cerâmica para fundição de alumínio, que podem interceptar com eficácia as impurezas nocivas presentes no metal fundido, converter o fluxo turbulento do metal fundido em fluxo laminar e remover completamente as impurezas de grande porte do metal fundido. Além disso, remove inclusões finas, melhora a estrutura da matriz, reduz efetivamente o gás e os elementos nocivos no metal líquido e purifica e homogeneíza o metal líquido.
Os filtros de espuma cerâmica para fundição de alumínio apresentam bom desempenho em altas temperaturas e são capazes de filtrar o alumínio líquido sem contaminar a liga; além disso, possuem boa porosidade transversal, o que lhes confere boas propriedades de filtração e adsorção. É obtida a capacidade de retenção de inclusões de óxido e de fluxo na solução metálica. Possui bons efeitos de filtragem e purificação, além de excelente resistência a altas temperaturas, estabilidade ao choque térmico e resistência química. Ao mesmo tempo, o filtro de espuma cerâmica possui um processo de fabricação simples e permite a produção de produtos filtrantes de tamanhos maiores.
Filtros de espuma cerâmica para o processo de fabricação de peças fundidas de alumínio
A espuma orgânica é um material de malha aberta que permite que a pasta cerâmica passe livremente e se adhira entre si, sendo depois queimada para formar um esqueleto poroso.
Quando o veículo líquido é a água, a espuma orgânica será hidrofílica, de modo a ser firmemente absorvida pela pasta cerâmica. A espuma orgânica é geralmente uma esponja polimérica preparada por um método de espumação. O material da espuma orgânica pode ser poliuretano, cloreto de polivinila, poliestireno, látex ou celulose.
Corte a espuma orgânica em blocos de um determinado tamanho ou em outras formas desejadas. A espuma orgânica pode ser pré-tratada antes do revestimento. Por exemplo, a espuma orgânica é aquecida ou hidrolisada para remover a película superficial, garantindo que os poros não fiquem obstruídos e, assim, aumentando a porosidade. Após a hidrólise, ela é esfregada repetidamente e lavada com água, sendo depois seca ao ar para uso posterior.
Geralmente, antes do banho de pasta, a espuma orgânica precisa ser extrudada repetidamente para remover o ar, e só então é realizado o banho de pasta. A pasta pode ser impregnada pelo método de adsorção atmosférica, pelo método de adsorção a vácuo, pelo método de laminação mecânica ou pelo método de fricção manual.
A impregnação por pasta é a impregnação por rolo. Por exemplo, a pasta formulada é aplicada à esponja de espuma de poliuretano cortada por meio de rolos, a fim de formar pelo menos um revestimento refratário.
A impregnação com pasta pode ser realizada uma, duas ou mais vezes. De preferência, a imersão na pasta é repetida várias vezes até que o ar interno seja completamente removido. A espuma orgânica impregnada é extrudada para remover o excesso de pasta cerâmica, de modo a revestir uniformemente a estrutura em rede da espuma com a pasta, e o excesso de pasta é posteriormente extrudado para formar um corpo verde.
O corpo verde poroso revestido precisa ser seco. A secagem pode ser feita em local fresco, com ar quente, por infravermelho ou por micro-ondas. O material revestido é seco a uma temperatura mais elevada, como 100-200 °C, para remover todos os compostos voláteis remanescentes. O teor de umidade após a secagem é mantido dentro de 1%. A temperatura de sinterização é de 1.000 a 1.600 °C. A sinterização é realizada a 1.300 °C ao ar.