Na indústria do alumínio, há uma necessidade cada vez maior de remover inclusões sólidas e líquidas, tais como produtos desoxidados, sulfetos, nitretos, carbonetos etc., a fim de melhorar a pureza do alumínio. Como todos sabemos, o tamanho, o tipo e a distribuição das inclusões não metálicas no alumínio têm um impacto considerável nas propriedades mecânicas das peças fundidas. A tecnologia de filtragem na fundição de alumínio e ligas de alumínio tornou-se prática comum, e os filtros de espuma cerâmica filtram o alumínio fundido para minimizar o número de inclusões não metálicas residuais.
Três mecanismos básicos de filtração de filtros de espuma cerâmica É possível remover inclusões do alumínio fundido. No caso da peneiração, as partículas são retidas na superfície do filtro, pois seu tamanho é maior do que o dos poros do filtro.
A formação de bolo de filtração ocorre quando partículas de inclusão formam um bolo na superfície do filtro, fazendo com que o fluxo de metal diminua e, por fim, cesse. As partículas sólidas retidas são, em geral, muito menores do que as aberturas dos poros do filtro, e o processo de filtração se torna mais complexo.
A filtragem eficaz do alumínio fundido é obtida por meio de duas etapas principais: o transporte das partículas até as paredes internas do filtro e a aderência das partículas à superfície interna do filtro.
As trajetórias das partículas quando o fluxo do fluido muda de direção diante de um obstáculo ou dentro de um filtro de espuma. As partículas com densidade inferior à do fluido em movimento ao seu redor se desviam de sua trajetória original e colidem com o filtro.
O transporte de partículas depende do tamanho e da densidade das inclusões, das propriedades físicas do metal líquido, da tortuosidade do filtro e dos diâmetros dos poros do filtro.
Isso também depende da componente de sustentação decorrente da flutuabilidade e das forças inerciais. Os efeitos inerciais nas trajetórias das partículas geralmente dependem da velocidade do fluido.
Os efeitos hidrodinâmicos resultam do campo de cisalhamento não uniforme e da não esfericidade das partículas, o que causa distribuições de velocidade no fluido transportador e, consequentemente, movimentos de rotação e giro das partículas no campo de fluxo, resultando no impacto contra a parede do filtro.