Os filtros cerâmicos de espuma para alumínio geralmente utilizam espuma de poliuretano como suporte, preenchida com uma pasta cerâmica composta por agregados refratários, agentes de sinterização, ligantes e outros micropós, além de água; em seguida, a pasta é extrudada, e o restante é envolvido pela espuma. O material cerâmico ao redor da fibra é seco, cozido e sinterizado em alta temperatura, e o poliuretano é decomposto pelo calor, resultando em um produto cerâmico espumoso, ou seja, um filtro cerâmico de espuma. A AdTech possui uma linha de produção de filtros de espuma cerâmica, o que aumenta a produtividade e reduz os custos.
O material cerâmico utilizado na filtragem de metal fundido possui um ponto de fusão muito alto e não derrete durante a fundição nem se decompõe no metal fundido.
Especificações do filtro
O número que precede a sigla PPI representa a densidade de poros do produto. Se o modelo for de 10 ppi, isso significa que a uniformidade dos poros em qualquer trecho de 25,4 mm é de 8 a 12.
Geralmente, utiliza-se 10 ppi para a fundição de ferro dúctil, 10/20 ppi para ferro cinzento, 20/25 ppi para alumínio fundido e 25/30 ppi para cobre fundido, dependendo da pureza da solução.
Mecanismo de filtragem dos filtros de espuma cerâmica para alumínio
• Peneiramento. Assim como uma peneira, impede a entrada de partículas e seus aglomerados cujo tamanho seja maior do que o tamanho dos poros da superfície do filtro.
• Bolo de filtração. Após a peneiração, muitas impurezas maiores do que o orifício do filtro são retidas na extremidade de entrada do filtro. À medida que o número de impurezas retidas aumenta, forma-se um “bolo de filtração” composto por impurezas de grande porte na superfície da extremidade de entrada do filtro. O “bolo de filtração” torna o líquido mais ralo, de modo que as impurezas menores que o tamanho dos poros do filtro também são parcialmente retidas no “bolo de filtração”.
• Filtragem em leito profundo. No interior do filtro de espuma cerâmica, o trajeto percorrido pela massa fundida é sinuoso, havendo até mesmo retornos de fluxo cruzado em uma pequena área local. Isso desempenha basicamente duas funções: ① aumenta significativamente a probabilidade de as partículas de inclusão entrarem em contato com o filtro; ② acelera a vazão e a mudança de direção do fluxo do material fundido, de modo que as pequenas inclusões no material fundido possam ser retidas em um recanto após a colisão.