Köpük seramik filtreleme teknolojisi 1970’lerde ortaya çıkmış ve ABD, Kanada, Japonya, Fransa, Avustralya ve İsviçre’de hızla yaygınlaşmıştır. Bu teknoloji, alüminyum eriyikindeki kalıntıları gidermenin en etkili yoludur.
Son yıllarda, yurt içinde ve yurt dışında erimiş alüminyumu arıtmaya yönelik bazı yeni teknolojiler araştırılmıştır; örneğin vakumlu dinamik işleme, ultrasonik sürekli gaz giderme arıtma ve korindon seramik filtreler gibi yöntemler, çok iyi sonuçlar vermiştir. Ancak bu işlem yöntemleri nispeten karmaşık ve maliyetlidir; bu nedenle üretimde yaygın olarak uygulanması zordur. Metal filtre elek ve elyaf kumaş filtrelemeye gelince, alüminyum alaşımı eriyikindeki yalnızca büyük kalıntılar giderilebilir, ancak mikron seviyesinin altındaki kalıntılar giderilemez ve metal filtre elek de alüminyum alaşımını kirletir. Köpük seramik filtre plakalarının kullanılması, ince kalıntıları filtreleyebilir ve dökümlerin mekanik özelliklerini ve görünüm kalitesini önemli ölçüde iyileştirebilir.
Köpük Seramik Filtreleme Teknolojisi
Şu seramik köpük filtre plakası çok katmanlı bir ağa ve çok boyutlu geçiş deliklerine sahiptir ve bu delikler birbirleriyle bağlantılıdır. Filtreleme sırasında erimiş alüminyum, kalıntıları beraberinde taşır ve dolambaçlı kanallar ile gözenekler boyunca akar; filtre plakasının köpük yapılı iskeletiyle temas ettiğinde doğrudan durdurulur, adsorbe edilir, birikir vb. Erimiş alüminyum delikten akarken, filtre plakasının kanalı kıvrımlıdır; kanaldan akan erimiş alüminyum akış yönünü değiştirir ve kalıntılar delik duvarındaki çekiçle çarpışarak delik duvarına sıkıca yapışır.
Seramik Köpük Filtrenin Kullanım Alanları
Seramik köpük filtre plakası, CFF filtre kutusu. Çatlamadan soğutma ve ısıtma hatlarından geçebilir; yüksek mukavemet, iyi ısı koruma performansı ve diğer avantajlara sahiptir. Filtre kutusu, ayırıcı plakaya ne kadar yakın olursa o kadar iyidir; çünkü bu, sıvı alüminyumun filtrelenmesinden sonraki akış mesafesini kısaltabilir ve oksidasyon ürünlerini azaltabilir veya önleyebilir. Erimiş alüminyum, fırın ağzından dışarı akar, filtre kutusundan geçer ve ardından akış oluğundan dağıtım plakasına akar. Filtre cihazı çalıştırıldığında, eriyik süzülmeden önceki ve sonraki düşüş yaklaşık 50 mm'dir. Süzme süresinin uzamasıyla birlikte, filtre plakasının ve gözenek duvarının yüzeyindeki kalıntılar artar, filtre akış hızı azalır ve önden arkaya doğru fark artar. Dökümün sonunda, seviye farkı 60-120n'ye yükselir. Filtre plakasının seçimi, öncelikle erimiş alüminyumun akışına göre yapılmalı; ikinci olarak ise eriyik temizliği, en yüksek kalıntı içeriği ve eriyik toplam verimi dikkate alınmalıdır.
Seramik köpük filtrenin erimiş metal süzme etkisi, esas olarak boyutuna ve gözenekliliğine bağlıdır. Filtre plakasının gözenekleri ne kadar büyükse, cüruf giderme etkisi o kadar zayıf olur. Katı gerekliliklere sahip alüminyum dökümler için, küçük gözenekli bir filtre plakası seçilmelidir. Örneğin, 40~45 delik/inç değerine sahip bir filtre plakası kullanılır.
Filtre cihazı tasarlanırken, seçilen paletin teknik özelliklerine uygun olarak, ayrıca fırın ağzındaki düşüş ve ayırıcı plaka dikkate alınarak, eriyik dökümü sırasında filtre plakasının erimiş alüminyuma daldırılmasının sağlanması gerekir. Ayrıca, montaj ve demontaj işlemlerinin son derece güvenli ve kolay olması ve eriyik döküldükten sonra filtre kutusundaki alüminyum sıvısının tamamen boşaltılabilmesi de göz önünde bulundurulmalıdır.
Uygulamada görüldüğü üzere, köpük seramik filtre teknolojisi şu anda önemli eriyiklerdeki oksitlenmiş kalıntıları gidermek için en etkili yöntemdir. Genel lif filtreleme yöntemi yalnızca büyük kalıntıları giderebilirken, köpük seramik filtre plakaları hem büyük hem de küçük kalıntıları aynı anda filtreleyebilir.