Seramik köpük filtrelerin temel işlevi, erimiş metaldeki kalıntıların döküm platformuna girmesini önlemek ve kalıntı kaynaklı kusurları ortadan kaldırmaktır. Son yıllarda, otomobil üreticilerinin hızlı gelişimi ile birlikte, otomobil dökümlerinin üretimi her yıl artmaktadır. Seramik köpük filtrelerin rolüne giderek daha fazla önem verilmekte ve kullanım miktarı her yıl artmaktadır.
Döküm üretiminde yaygın olarak kullanılan üç tür filtre vardır:
- Cam elyaf filtre: Yüksek sıcaklığa dayanıklı cam elyaf ve reçineden üretilmiştir; ağ gözlerinden daha büyük yabancı maddeleri süzebilir; genel bir filtreleme etkisine sahiptir; fiyatı ucuzdur ve üretim süreci basittir.
- Düz delikli seramik filtre: Seramik malzemeden preslenerek veya ekstrüzyon yoluyla üretilir; filtreleme etkisi, elyaf filtreye göre daha düşüktür, ancak köpük seramik filtre kadar iyi değildir.
- Köpük seramik filtre: 1978 yılında piyasaya sürüldü. İlk olarak demir dışı alaşımlarda kullanıldı. 1985 yılından bu yana alüminyum döküm ve çelik dökümde kullanılmaktadır. Üretim sürecinde iskelet olarak köpük plastik kullanılır; bu malzeme seramik çamuru ile kaplanır ve yüksek sıcaklıkta pişirilir. İyi bir filtreleme etkisine sahiptir.
Seramik köpük filtrenin filtreleme etkisi, sahip olduğu çok yönlü etkilerden yararlanır:
- Mekanik filtreleme: Filtre ağ gözlerinden daha büyük kalıntılar tutulur.
- Filtre keki işlevi: Alüminyum eriyik akışı sırasında, daha büyük kalıntılar sürekli olarak tutulur ve birikmeye devam eder. Aynı zamanda, erimiş metalin akışı için kullanılan kanallar kademeli olarak daralır ve bu da daha küçük kalıntıların tutulmasına yol açar.
- Adsorpsiyon: Kötü bileşenler, seramik malzemelerle daha yüksek bir afiniteye sahiptir. Filtrenin karmaşık filtre kanalında, erimiş metal filtre ile geniş bir temas alanına sahiptir ve kötü bileşenler kanal duvarına kolayca adsorbe olur.
- Düzeltme etkisi: Döküm sırasında, yüksek hızda akan erimiş metal filtreden geçtikten sonra akış hızı azalır ve türbülanslı akış laminer akışa dönüşür; bu sayede erimiş metalin sıçraması azalır ve oksitlenmiş cüruf oluşumu sınırlanır; böylece kalıntıların yüzeye çıkıp filtre kutusunda kalması için yeterli süre sağlanır.
Köpük Seramik Filtrelerin Makul Kullanımı
Deneyler sonucunda, döküm süreç planı hazırlanırken kalıntı kusurlarını etkili bir şekilde ortadan kaldırmak amacıyla, dökümün proses özellikleri ve önemine göre köpük seramik filtre dökümden önce yerleştirildi ve bu sayede önemli ekonomik faydalar elde edildi. Filtrenin kalitesine ilişkin katı gereklilikler vardır; filtrenin normal sıcaklık mukavemeti, yüksek sıcaklık darbe direnci ve boyutsal doğruluğu kullanım gerekliliklerini karşılamalıdır. Uygun oda sıcaklığı mukavemeti, nakliye sırasında meydana gelen hasar ve cüruf düşmesi sorunlarının üstesinden gelebilir; filtrenin termal şok direnci zayıfsa veya yangın direnci düşükse, filtre döküm işlemi sırasında patlayıp kırılır ve filtrasyon etkisi yerine döküm platformuna daha fazla kalıntı girmesine neden olur; Filtrenin boyutsal doğruluğu da önemlidir; boyut çok büyük olduğunda hasar görür, çok küçük olduğunda ise kullanılamaz veya filtreleme etkisi zayıf olur.