Исследования показали, что использование керамических пенопластовых фильтров для фильтрации расплавов алюминиевых сплавов позволяет снизить содержание водорода в алюминиевом расплаве и одновременно удалить шлак.
В процессе плавки и формовки отливок алюминиевые сплавы легко впитывают газ и поглощают неметаллические примеси, что снижает эксплуатационные характеристики и технологичность отливок. Использование керамических пенопластовых фильтров является наиболее эффективным способом удаления примесей из алюминиевого расплава.
В связи с ужесточением требований к качеству алюминиевой продукции требования к керамическим пенофильтрам из оксида алюминия также становятся всё более высокими. При использовании керамических пенофильтров для фильтрация расплавленного металла, необходимо обратить внимание на следующие моменты:
(1) Начальный напор: Чтобы расплав металла мог пройти через поры фильтра, необходимо преодолеть поверхностное натяжение и сопротивление течению, а также обеспечить определённый начальный напор. В противном случае фильтрация будет затруднена.
(2) Температура: На начальном этапе фильтрации фильтр должен поглощать тепло расплавленного металла, поэтому расплавленный металл должен иметь определенную степень перегрева, а сам фильтр также необходимо предварительно нагреть.
(3) Поперечное сечение рабочего канала: Чтобы не повлиять на нормальный процесс наполнения, поперечное сечение литникового канала в месте установки фильтра следует соответствующим образом увеличить.
(4) Герметичность: Соединительный край фильтра и корпуса фильтра должны быть герметично уплотнены. Если здесь останется небольшой зазор, большая часть или вся жидкость может вытечь через него, не пройдя через фильтр. Для уплотнения вокруг фильтра можно использовать вату или пеноват.
(5) Точность фильтрации: Чем мельче размер пор фильтра, тем выше степень очистки, но при этом возникает риск забивания пор. Для грубой фильтрации лучше всего использовать волоконный фильтр с более крупными порами.
(6) Расход при фильтрации: Пропускная способность фильтра напрямую пропорциональна скорости прохождения через поры фильтра. При фильтрации крупные частицы в металлическом расплаве забивают поры фильтра, а поверхностное натяжение крупных несмачиваемых частиц снижает скорость потока расплава и в тяжелых случаях приводит к забиванию фильтра.
В связи с относительно низкой температурой расплавленного алюминия и алюминиевого сплава рабочая температура фильтр из керамической пены на основе оксида алюминия также невысока. При условии соблюдения эксплуатационных требований наиболее экономичным и целесообразным является использование процесса низкотемпературного спекания для изготовления фильтра из алюминиево-керамической пены.