Com o rápido desenvolvimento da indústria de fundição, os requisitos relativos à pureza do metal fundido e ao desempenho das peças fundidas estão se tornando cada vez mais exigentes. Nos últimos anos, o processo de filtragem por cerâmica espumosa tem sido amplamente utilizado na produção de peças fundidas, tornando-se o método mais simples e eficaz para melhorar as propriedades mecânicas das peças fundidas e reduzir poros e inclusões.
A principal função do filtro de espuma cerâmica é filtrar as impurezas e bolhas presentes no metal fundido, purificar o metal fundido e corrigir o fluxo do metal fundido por meio da filtragem, a fim de tornar o fluxo mais estável e evitar a oxidação secundária. A filtragem realizada pelo filtro de espuma cerâmica funciona principalmente por meio dos seguintes mecanismos.
Mecanismo de filtragem
- Peneiramento mecânico (interceptação): remove grandes partículas de óxidos misturados, filtra as bolhas presentes no metal fundido e reduz os danos causados pela escória fundida às peças fundidas.
- Mecanismo do bolo de filtração: As partículas grandes de óxidos mistos retidas se acumulam acima do filtro, formando um bolo de filtração, o que aumenta a capacidade do filtro de reter partículas pequenas de óxidos mistos.
Tipos de filtros de espuma cerâmica
Existem diversos tipos de filtros de espuma cerâmica, e a filtragem é utilizada na fundição de diferentes metais fundidos. De modo geral, eles podem ser divididos em: filtro de espuma cerâmica para aço fundido; filtro de espuma cerâmica para ferro fundido e cobre fundido; filtro de espuma cerâmica para liga de alumínio; filtro de espuma cerâmica para liga de magnésio.
Seleção do tamanho dos poros do filtro de espuma cerâmica
O tamanho dos poros do filtro de espuma cerâmica deve ser selecionado de acordo com a natureza do metal fundido a ser filtrado. Para filtrar metal líquido viscoso e espesso, com baixa fluidez e grandes partículas de impurezas, deve-se selecionar um filtro com tamanho de poro maior; para filtrar metal líquido com boa fluidez e diluído, deve-se selecionar um filtro com tamanho de poro menor. Se o tamanho dos poros for muito grande, o filtro não poderá desempenhar sua função de filtragem; se for muito pequeno, poderá causar o entupimento prematuro do filtro, levando à interrupção prematura da filtragem ou até mesmo à falha do processo. Isso é particularmente importante no caso do ferro dúctil.
Princípios gerais para a seleção do tamanho dos poros do filtro de espuma cerâmica:
- O tamanho do orifício de 10 ppi pode ser utilizado para fundição de ferro dúctil, ferro cinzento de grandes dimensões e fundição de aço;
- As especificações de tamanho de orifício de 20 ppi são utilizadas para peças fundidas de ferro maleável, pequenas peças fundidas de ferro cinzento e peças fundidas de ligas não ferrosas;
- A especificação do tamanho dos orifícios é de 30 ppi para peças fundidas de liga de cobre e de liga de alumínio.