O filtro de espuma cerâmica de alumina para fundição é utilizado para filtrar impurezas do alumínio e das ligas de alumínio quando o metal fundido entra no molde. O metal líquido limpo permite produzir peças fundidas de melhor qualidade, com menos refugo e menos defeitos de inclusão.
Nos últimos anos, Filtro de espuma cerâmica de Al₂O₃ foi desenvolvido como um novo tipo de filtro para metal fundido, com o objetivo de reduzir o fluxo na fundição. A alumina filtro de espuma cerâmica para fundição pode remover eficazmente as inclusões, reduzir o gás no metal líquido e proporcionar um fluxo laminar; assim, o metal filtrado fica mais limpo.
Nesta pesquisa, foi desenvolvido um filtro cerâmico de bentonita contendo Al₂O₃ em substituição a um filtro cerâmico em forma de favo de mel, com o objetivo de obter um fluxo laminar e controlar a vazão do alumínio fundido. Utilizou-se a tecnologia de replicação para produzir uma espuma cerâmica reticulada a partir da esponja. A bentonita é utilizada para ligar as partículas de alumina tanto à temperatura ambiente quanto à temperatura de sinterização. O número de orifícios por polegada e o diâmetro dos orifícios foram otimizados para obter um fluxo suficiente de alumínio fundido. As características da superfície do filtro cerâmico também foram aprimoradas para controlar a vazão.
A filtração é um dos processos de refinamento mais comuns na fundição, utilizado para eliminar inclusões não metálicas e intermetálicas no processo de fundição de ligas de alumínio. O refinamento da massa fundida pode aumentar a uniformidade do metal, melhorar as propriedades mecânicas, remover muitos defeitos metalúrgicos, melhorar a superfície da peça fundida e aumentar significativamente a usinabilidade.
As principais fontes de inclusões são produtos de oxidação do metal da escória, materiais refratários, resíduos de agentes de refino, materiais de fundição e erosão, inclusões endógenas no metal e inoculantes não dissolvidos ou resíduos de adição de ligas.
O processo de filtração é um mecanismo complexo que é afetado por fatores da dinâmica dos fluidos, tais como o fluxo do fluido, a turbulência, as forças superficiais e físicas, bem como pelas interações químicas e metalúrgicas entre as inclusões, o meio filtrante e o metal líquido.
O uso de filtro de espuma cerâmica para filtragem de metais é um meio eficaz para controlar o nível de inclusões. Acredita-se que o filtro de espuma possua um tubo torcido exclusivo que atravessa seu corpo, o qual retém as inclusões e permite um fluxo laminar limpo da massa fundida para a cavidade do molde. O filtro de espuma cerâmica possui uma estrutura de células abertas e janelas, tem uma porosidade muito alta e uma área superficial muito grande para reter as inclusões.