A técnica comumente utilizada para fabricar filtros de espuma cerâmica é chamada de “replicação em esponja”. Nesse processo, o material filtrante poroso de espuma de poliuretano com alumínio fundido é revestido com pasta cerâmica, depois seco para formar um filtro verde e, por fim, submetido à queima. Durante o processo de queima, a espuma de poliuretano interna evapora e as ligações cerâmicas remanescentes formam uma rede contínua de vigas cerâmicas, criando assim uma estrutura de espuma semelhante a um exoesqueleto, capaz de replicar ativamente a espuma de poliuretano original.
Nas décadas de 1980, 1990 e no início dos anos 2000, a cerâmica preferida para filtros de alumínio eram partículas de alumina ligadas por vidro à base de fosfato. Esses filtros são relativamente fáceis de produzir e funcionam na maioria dos casos, mas, às vezes, sofrem falhas mecânicas e corrosão do metal. Acredita-se que a falha mecânica seja resultado de um alto coeficiente de expansão térmica. Às vezes, o filtro fica comprimido na cuba de cerâmica durante o processo de pré-aquecimento e racha, ou sofre uma ruptura catastrófica devido ao pré-aquecimento desigual e à tensão resultante. A corrosão do metal é geralmente causada pelo fato de que o magnésio e o alumínio reduzem facilmente o fósforo. Ambos os tipos de falhas podem, eventualmente, fazer com que partículas cerâmicas nocivas entrem nos produtos a jusante.
O material filtrante poroso para alumínio fundido possui uma estrutura de células abertas com uma distribuição de vazios interligados, que são envolvidos por uma rede de material cerâmico. Essa estrutura é comumente utilizada para a filtragem de metais fundidos e é conhecida na indústria como espuma cerâmica.
O filtro de espuma cerâmica possui a capacidade de resistir à corrosão química da liga de alumínio fundido em condições normais de uso, e o filtro de espuma cerâmica é leve.
A porosidade principal do filtro é determinada pela estrutura macroscópica da espuma, uma vez que o filtro é formado como o esqueleto externo do precursor de poliuretano, resultando assim em uma espuma replicada por meio do revestimento com pasta, seguido de secagem e queima. O tamanho principal dos poros da espuma e do filtro final deve ser, 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 condições normais de operação comercial, 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.
