Para obter uma taxa de preenchimento do molde ideal, é importante calcular o dimensionamento adequado dos filtros de espuma cerâmica para cada aplicação específica de fundição. O filtro deve ser grande o suficiente para não retardar nem obstruir o fluxo do metal fundido, nem ficar bloqueado por inclusões retidas antes que a fundição seja concluída. Para se aproximar o máximo possível do fluxo original não filtrado, o filtro deve ser várias vezes maior do que a área de restrição do sistema de alimentação. Os seguintes parâmetros de fundição devem ser cuidadosamente considerados.
Dimensionamento de filtros de espuma cerâmica
Fatores que influenciam a vazão – número do tamanho dos poros do filtro (10, 15, 25) e área de restrição do sistema de controle de fluxo.
Fatores de obstrução – tamanho dos poros do filtro (10, 15, 25) e qualidade da massa fundida, incluindo: matéria-prima de fusão, composição química da liga, tratamento da massa fundida e quantidade de metal a ser filtrada.
Para obter uma vazão adequada, o Filtros de espuma cerâmica O filtro deve ser dimensionado de forma que sua área frontal seja várias vezes maior do que a área total de restrição no sistema de alimentação. À medida que a relação área do filtro/área de restrição aumenta, a taxa de enchimento do molde aumenta exponencialmente. Em relações área do filtro/área de restrição inferiores a quatro, o filtro aumenta significativamente o tempo de vazamento em comparação com o vazamento sem filtro.
Quando a relação entre a área do filtro e a área de estrangulamento é superior a oito, o tempo de vazamento praticamente não é afetado pelo filtro. Se a relação estiver na faixa de quatro a oito, pode ser observado um ligeiro aumento no tempo de vazamento.
Em geral, recomenda-se utilizar uma relação entre a área do filtro e a área do estrangulador de pelo menos quatro; no entanto, para peças fundidas de seção fina, essa relação deve ser maior. Tamanhos de poros mais finos (#15 e 25) aumentam ligeiramente a restrição de fluxo do filtro e podem exigir um pequeno aumento na área do filtro. Multiplicando a área de estrangulamento pela relação desejada entre área do filtro e área de estrangulamento, obtém-se o tamanho de filtro necessário.
É importante que se utilize o filtro efetivo para o cálculo. A área efetiva do filtro é definida como a área de entrada do filtro que não está coberta pela impressão no molde. Os fatores de obstrução devem ser utilizados como orientação. Muitas fundições com práticas sólidas de processamento de metal conseguem fazer passar muito mais alumínio por polegada quadrada do que o mencionado na tabela.