A principal função dos filtros de espuma cerâmica é impedir que as inclusões presentes no metal fundido entrem na plataforma de fundição e eliminar os defeitos causados por essas inclusões. Nos últimos anos, com o rápido desenvolvimento das montadoras, a produção de peças fundidas para automóveis vem aumentando ano a ano. O papel dos filtros de espuma cerâmica tem recebido cada vez mais atenção, e o volume de uso vem aumentando ano a ano.
Existem três tipos de filtros comumente utilizados na produção de peças fundidas:
- Filtro de fibra de vidro: fabricado com fibra de vidro e resina resistentes a altas temperaturas, ele é capaz de reter as impurezas maiores do que a malha; o desempenho é razoável, o preço é baixo e o processo de fabricação é simples.
- Filtro cerâmico de orifícios retos: é prensado ou extrudado a partir de material cerâmico; o efeito de filtragem é inferior ao do filtro de fibra, mas não tão bom quanto o do filtro cerâmico de espuma.
- Filtro cerâmico de espuma: Foi lançado em 1978. Inicialmente, foi utilizado em ligas não ferrosas. Desde 1985, tem sido utilizado em fundição de alumínio e fundição de aço. Seu processo de produção utiliza espuma plástica como esqueleto, revestida com pasta cerâmica e cozida em alta temperatura. Possui um bom efeito de filtragem.
O efeito de filtragem do filtro de espuma cerâmica se beneficia de suas propriedades abrangentes:
- Filtragem mecânica: as partículas maiores que as malhas do filtro são retidas.
- Função do bolo de filtração: Durante o fluxo do alumínio fundido, as inclusões maiores são continuamente retidas e continuam a se acumular. Ao mesmo tempo, os canais de fluxo do metal fundido são gradualmente reduzidos, retendo as inclusões menores.
- Adsorção: As inclusões apresentam maior afinidade com materiais cerâmicos. No complexo canal do filtro, o metal fundido tem uma grande área de contato com o filtro, e as inclusões são facilmente adsorvidas na parede do canal.
- Efeito de retificação: durante a vazão, depois que o metal fundido em alta velocidade passa pelo filtro, a vazão diminui e o fluxo turbulento tende a se tornar laminar, reduzindo os respingos do metal fundido e a geração de escória oxidada; isso permite que as inclusões tenham tempo suficiente para flutuar e permanecer na caixa do filtro.
Uso adequado dos filtros cerâmicos de espuma
Por meio de experimentos, com o objetivo de eliminar efetivamente os defeitos de inclusão na elaboração do plano do processo de fundição, de acordo com as características do processo e a importância da peça fundida, o filtro cerâmico de espuma foi colocado antes da fundição, tendo-se obtido bons benefícios econômicos. Existem requisitos rigorosos quanto à qualidade do próprio filtro, e sua resistência à temperatura ambiente, resistência ao impacto em altas temperaturas e precisão dimensional devem atender aos requisitos de uso. Uma resistência adequada à temperatura ambiente pode superar os problemas de danos e queda de escória durante o transporte; se o filtro tiver baixa resistência ao choque térmico ou baixa resistência ao fogo, ele irá estourar e se romper durante o processo de fundição, e não terá o efeito de filtragem, formando, ao contrário, mais inclusões que se infiltrarão na plataforma de fundição; a precisão dimensional do filtro também é importante; ele será danificado se o tamanho for muito grande, e se for muito pequeno, não poderá ser utilizado ou o efeito de filtragem será insatisfatório.