A produção de lingotes e tarugos de alumínio e outros metais não ferrosos geralmente inclui uma etapa de filtragem, na qual o metal líquido é passado por um filtro para remover inclusões, como, por exemplo, impurezas sólidas insolúveis ou líquidas imiscíveis. Para esse fim, é frequentemente utilizado um filtro de espuma cerâmica de poros abertos.
Para fundir materiais leves, como ligas de alumínio, fabrica-se um lingote sólido por meio de fusão, ligação e tratamento do alumínio fundido, que é então encaminhado a uma planta de fundição (por exemplo, para fundição sob pressão). Na fundição, o lingote é derretido novamente em um forno de fusão rápida e, em seguida, transportado para um forno de retenção de calor, onde ocorre a fundição.
Quando o lingote é entregue da planta de liga, onde as ligas são fabricadas a partir de matérias-primas de alumínio, à planta de fundição, as informações relacionadas à qualidade e à produção são confirmadas conforme constam na ficha de fábrica, uma vez que o lingote é geralmente fabricado na planta de liga. A inspeção de qualidade na usina de fundição determina as propriedades do material por meio da inspeção do exterior do metal sólido ou da coleta de amostras do metal sólido (ou seja, do lingote) e da medição da composição e do teor de gás.
O filtro de espuma cerâmica de poros abertos é adequado para a filtragem de metais não ferrosos, especialmente o alumínio e suas ligas.
O processo de fabricação de filtros de espuma cerâmica utilizando técnicas convencionais de precursores de espuma cerâmica.
Essas técnicas de fabricação de filtros de espuma cerâmica geralmente incluem a preparação de uma pasta aquosa, o revestimento de um precursor de espuma com a pasta aquosa por meio da impregnação do precursor com a pasta e, em seguida, a remoção do excesso de pasta do precursor de espuma, bem como a secagem controlada do precursor revestido para remover a fase líquida da pasta.
A etapa de secagem resulta na formação de um artigo rígido em “estado verde” por meio do uso do aglutinante orgânico e da sílica coloidal. O filtro é então submetido à queima, colocando-se o artigo seco em estado verde em um forno — por exemplo, um forno de túnel — e submetendo-o a um processo de queima que pode incluir diversos gradientes térmicos e intervalos de tempo.
Essas etapas de queima e esses períodos de tempo garantem que uma série de etapas críticas de fabricação sejam cumpridas. Entre elas estão a vaporização do precursor da espuma, a ativação do ligante ou ligantes inorgânicos e o resfriamento controlado para minimizar o choque térmico após a ligação na temperatura máxima.