Para fabricar produtos de alumínio com características aceitáveis, como latas de bebidas e peças da fuselagem de aeronaves, o alumínio deve estar praticamente livre de inclusões e defeitos. Quando o alumínio derrete no início do processo de fundição, ele fica repleto de óxidos, boretos, sais e outras impurezas, que podem eventualmente aparecer como inclusões prejudiciais no produto final. É recomendável remover essas inclusões antes da solidificação do alumínio. Isso geralmente é feito passando o alumínio fundido por um filtro de espuma cerâmica.
A técnica comumente utilizada para fabricar filtros de espuma cerâmica é chamada de “replicação em esponja”. Nesse processo, a espuma de poliuretano é revestida com pasta cerâmica, depois seca para formar um filtro verde e, por fim, submetida à queima. Durante o processo de queima, a espuma de poliuretano interna evapora e as ligações cerâmicas remanescentes formam uma rede contínua de pilares cerâmicos, criando assim uma estrutura de espuma semelhante a um exoesqueleto, capaz de replicar ativamente a espuma de poliuretano original.
O material de espuma cerâmica possui uma estrutura de células abertas com uma distribuição de vazios interligados, que são cercados por uma rede de material cerâmico. Essa estrutura é comumente utilizada para a filtragem de metal fundido e é conhecida na indústria como espuma cerâmica.
O filtro de espuma cerâmica é capaz de resistir à corrosão química da liga de alumínio fundido em condições normais de uso.
O filtro de espuma cerâmica de alumínio fundido é leve e, de preferência, possui uma densidade de cerca de 0,25 a 0,40 g/cc.
A porosidade principal do filtro é determinada pela estrutura macroscópica da espuma, uma vez que o filtro é formado como um exoesqueleto do precursor de poliuretano, resultando assim em uma espuma replicada por meio do revestimento com pasta, seguido de secagem e queima. O tamanho primário dos poros da espuma e do filtro final é, de preferência, de pelo menos 3 PPI a no máximo 100 PPI, mais preferencialmente de pelo menos 20 PPI a no máximo 70 PPI. Em uma operação comercial padrão, um filtro medindo 58,4 × 58,4 × 5,1 cm (23 × 23 × 2 polegadas) deve ser capaz de processar 100 toneladas de metal em uma única fundição.