Filter Keramik untuk Penyaringan Logam

Dalam proses pengolahan logam cair, diperlukan penghilangan inklusi intermetalik asing, seperti kotoran dari bahan baku, terak, busa, dan oksida yang terbentuk di permukaan logam cair, serta bahan tahan api berukuran kecil yang digunakan untuk membentuk paduan. Ruang atau wadah tempat logam cair tersebut terbentuk. Penghilangan inklusi-inklusi ini akan menghasilkan logam cair yang seragam, sehingga menjamin kualitas produk yang tinggi, terutama dalam proses pengecoran baja, besi, dan aluminium. Saat ini, perangkat filter keramik untuk penyaringan logam cair banyak digunakan karena kemampuannya menahan guncangan termal ekstrem berkat ketahanannya terhadap korosi kimia dan ketahanannya terhadap tegangan mekanis.

Proses produksi filter keramik biasanya melibatkan pencampuran bubuk keramik dengan bahan pengikat organik yang sesuai dan air untuk membuat pasta atau bubur. Bubur tersebut digunakan untuk meresapkan busa poliuretan, yang kemudian dikeringkan dan dibakar pada kisaran suhu 1000 hingga 1700°C. Melalui perlakuan ini, bahan-bahan yang mudah terbakar akan terbakar habis selama proses sintering sehingga menghasilkan benda berpori.

Selain itu, telah dikenal suatu perangkat filter sel terbuka yang menggantikan distribusi acak saluran-saluran penghubung yang tersebar tidak teratur; perangkat ini terdiri dari serangkaian saluran paralel yang melintasi bahan tersebut, biasanya dengan cara mencampurkan bubuk keramik basah dan pengikat organik, kemudian dipres secara hidraulik ke dalam cetakan yang dilengkapi dengan penopang vertikal. Dengan demikian diperoleh struktur berlubang, yang dapat berbentuk cakram atau balok. Produk berlubang tersebut kemudian dibakar pada suhu berkisar antara 1000 hingga 1700°C sesuai dengan aplikasi akhirnya untuk menghasilkan cakram berlubang. Selama proses pembakaran, ikatan keramik dan/atau seperti kaca terbentuk.

Bahan keramik berpori yang digunakan untuk penyaringan logam memiliki pori-pori berdinding halus yang terbentuk oleh zat pembentuk pori, serta pori-pori dengan tepi membulat yang menghubungkan pori-pori tersebut satu sama lain. Selama proses produksi, zat pembentuk pori menguap dan terlepas dari keramik.

Meskipun banyak digunakan untuk penyaringan logam, jenis-jenis perangkat filter keramik yang disebutkan di atas memiliki beberapa kelemahan yang membatasi penggunaannya.

Meskipun peralatan filter keramik telah dipanaskan terlebih dahulu, seringkali peralatan tersebut tersumbat oleh partikel-partikel yang membeku saat pertama kali bersentuhan dengan logam cair. Untuk tujuan ini, umumnya digunakan logam cair yang dipanaskan berlebih, yaitu logam cair yang suhunya sekitar 100° C untuk proses pengecoran, guna mencegah penyumbatan pada perangkat filter. Pendekatan ini sangat boros dalam hal energi dan biaya, dan setiap perbaikan untuk menurunkan suhu pemrosesan logam cair akan sangat bermanfaat.

AdTech filter busa keramik Menggunakan jaringan tiga dimensi dari busa dan serat yang dikombinasikan dengan bubuk keramik untuk meningkatkan kekuatan mekanis dan kekakuan. Meningkatkan kemampuan menahan tekanan logam cair, mengatasi masalah dalam proses pengangkutan dan penggunaan, sehingga mengurangi polusi pada hasil coran. Filter alumina yang diikat dengan fosfat telah digunakan untuk penyaringan aluminium. Filter ini diperoleh dengan meresapkan busa menggunakan bubur yang mengandung partikel keramik (sebaiknya Al₂O₃) dan pengikat fosfat aluminium.