É sabido que, durante a fusão de metais, os metais fundidos — especialmente o alumínio fundido — geralmente apresentam impurezas sólidas em suspensão, as quais são prejudiciais aos produtos finais de fundição. Após a solidificação do metal fundido, esses sólidos em suspensão aparecem como impurezas no produto fundido final, tornando-o menos dúctil ou com brilho e anodização insatisfatórios. Pode haver várias fontes dessas impurezas. Para remover as impurezas dissolvidas na massa fundida, é preferível utilizar um filtro de absorção ou um filtro de reação. Em geral, ao selecionar materiais cerâmicos de espuma porosa, deve-se observar que sua capacidade de filtração deve atender à taxa de filtração desejada para a quantidade de metal fundido a ser filtrada, e o acúmulo no filtro deve ser ajustado o mais próximo possível do desgaste das peças sujeitas a desgaste.
Materiais cerâmicos de espuma porosa
Materiais cerâmicos de espuma porosa são particularmente úteis para filtrar metais fundidos por várias razões, sendo uma delas sua alta eficiência de filtragem, baixo custo, facilidade de uso e o fato de que o filtro pode ser substituído e descartado. O fato de esses filtros de espuma cerâmica serem práticos, baratos e descartáveis permite seu uso. Além da necessidade de fornecer componentes de filtragem de alta eficiência, também é necessário desenvolver uma estrutura que permita fixar e retirar facilmente os filtros porosos para metais fundidos do unidade de filtragem.
Como o filtro foi projetado para ser utilizado como um dispositivo descartável, o fundamental é proporcionar uma estrutura eficaz para instalá-lo em seu suporte facilmente removível. O suporte ou a própria câmara do filtro costuma ser parte integrante da calha, da calha de vazamento ou da calha intermediária, e deve ser feito de material refratário resistente ao metal fundido e semelhante ao material utilizado na estrutura padrão da calha. Geralmente, um mecanismo de vedação elástico ou uma vedação periférica, como uma junta, é utilizado para vedar a placa do filtro ao longo de sua periferia. A fim de instalar com eficiência a placa do filtro na posição da câmara do filtro, a técnica anterior coloca a superfície periférica inclinada da placa do filtro dentro da junta. Ao aplicar uma força vertical para baixo sobre a placa do filtro para vedar o placa filtrante de espuma cerâmica em uma posição dentro da câmara de filtragem, a qual também possui uma superfície inclinada correspondente. Os componentes de filtragem comumente utilizados são, geralmente, placas de filtragem dispostas horizontalmente na câmara de filtragem.
Filtro de espuma cerâmica porosa
O filtro cerâmico de espuma porosa é adequado para a filtragem de aço fundido e ligas de alta temperatura, permitindo controlar a vazão do aço fundido e obter um padrão de perfuração uniforme. Ele também pode filtrar óxidos não metálicos. Por exemplo: materiais refratários e escória em fornos de fundição e conchas, bem como areia, óxidos e oxidação secundária. A filtragem pode melhorar a qualidade da fundição e a eficiência da produção. A fundição pode se beneficiar com a redução dos custos de reparos, como soldagem, retificação e limpeza posteriores, e com o aumento do rendimento das peças fundidas. Além disso, a filtragem pode melhorar a usinabilidade das peças fundidas e prolongar a vida útil das ferramentas.
A eficácia do sistema de filtragem depende, em grande parte, do uso e da instalação corretos do filtro. O filtro de zircônia é fabricado a partir de zircônia parcialmente estabilizada e de materiais refratários altamente estáveis. Ele apresenta boa resistência ao choque térmico, resistência química, resistência a altas temperaturas e resistência à deformação por fluência.
O filtro de zircônia utiliza um filtro com poros mais finos para alcançar maior eficiência de filtragem. A estrutura da moldura, revestida com material cerâmico em todos os lados, pode aumentar a resistência do filtro como um todo e proporcionar maior estabilidade.