Система фильтрации с использованием керамической пены

Система фильтров из керамической пены эффективно удаляет большую часть включений из расплава, благодаря чему отклонения в значениях прочности на разрыв, предела текучести и относительного удлинения заготовки, как правило, уменьшаются, а также предотвращается снижение механических свойств, вызванное наличием включений.

Механизм очистки системы с керамическим пенофильтром в общих чертах включает следующие аспекты: задержание и блокировка. Как правило, крупные включения легко перехватываются и блокируются фильтром. После прохождения определенного количества металлического расплава на поверхности входного отверстия фильтра образуется фильтрационный осадок, после чего скорость потока расплава через фильтр значительно снижается. С одной стороны, вследствие уменьшения внутреннего диаметра входного отверстия возрастает вероятность улавливания включений меньшего размера, а также повышается эффективность удаления мелких включений. С другой стороны, из-за уменьшения площади поперечного сечения канала потока расплава происходит затруднение подачи расплава, что может привести к появлению дефектов литья, таких как задержка подачи и усадка.

Расплавленный металл и включения, как правило, не смачиваются. Чем меньше размер частиц включений, тем хуже их смачиваемость. Поэтому включения с размером частиц менее 50 мкм необходимо удалять с помощью механизма адсорбции. Когда включения проходят через стенку фильтра, они легко отделяются от расплавленного металла и поглощаются стенкой фильтра, поскольку вступают в контакт с поверхностью фильтра, с которой у них лучшая взаимная смачиваемость. Если поры фильтр для расплавленного металла если частицы мелкие, канал фильтра длинный, а скорость потока достаточно низкая, то вероятность контакта включений в расплаве с внутренней стенкой фильтра выше, а эффективность их улавливания фильтром — выше. Однако включения в виде мелких частиц размером менее 10 мкм трудно удалить путем адсорбции. Расплав проходит через фильтр таким образом, что его турбулентное течение переходит в ламинарное. Это обеспечивает плавное прохождение расплава через фильтр, предотвращая вторичное окисление расплава.