Penyaringan dengan Filter Keramik Berbusa untuk Aluminium Cair

Penyaringan cairan aluminium umumnya menggunakan filter keramik berbusa. Ketika cairan aluminium mengalir melalui pori-pori yang berliku-liku dan saling terhubung di dalam keramik berbusa, partikel kotoran di dalamnya terendap pada dinding pori akibat pengaruh tekanan fluida, inersia, penangkapan, tabrakan, dan adsorpsi. Dengan demikian, cairan aluminium yang bersih masuk ke pelat aliran pengecoran. Efisiensi penyaringan filter keramik berbusa berhubungan langsung dengan diameter pori-pori mikro, namun diameter partikel kotoran yang terperangkap jauh lebih kecil daripada diameter rata-rata pori-pori mikro tersebut.

Penyaringan dengan Filter Keramik Berbusa

Menggunakan sebuah filter busa keramik dengan 12 lubang per cm dan ketebalan 50 m dapat menyaring 80% partikel dan kotoran lain berukuran di atas 100 μm. Untuk meningkatkan efisiensi penyaringan, juga dimungkinkan untuk menggunakan jaring serat kaca sebagai tahap penyaringan kasar terlebih dahulu, kemudian dilanjutkan dengan penyaringan menggunakan pelat keramik berbusa. Pengujian telah membuktikan bahwa filtrasi aluminium cair dapat mengurangi tingkat kerusakan foil aluminium setebal 6 μm sebesar 44% selama proses penggulungan akhir. Pelat keramik berbusa biasanya diganti sekali per proses pemanasan untuk memastikan kapasitas aliran aluminium cair dan mencegah partikel kotoran serta terak yang mengendap di pori-pori masuk kembali ke dalam aluminium cair.

Metode pemurnian aluminium cair di dalam tungku hanya dapat menghilangkan bahan aluminium itu sendiri dan kotoran yang baru ditambahkan selama proses peleburan, namun tidak dapat menghilangkan polusi sekunder pada aluminium cair selama proses pengecoran. Di sisi lain, karena luasnya area tungku dan kedalaman kolam cairan yang dangkal, sulit untuk menyebarkan fluks ke setiap sudut tungku guna memurnikan seluruh aluminium cair secara efektif.

Oleh karena itu, dalam proses peleburan dan pengecoran modern, metode pemurnian secara online di luar tungku digunakan agar cairan aluminium dalam tungku aliran atau tungku statis, yang berada dalam wadah khusus, dapat bersentuhan dengan aliran gas melalui konveksi, dan kemudian mengalir ke cetakan pengecoran semi-kontinu atau pengecoran kontinu. Proses ini ujung cor dan nosel Sistem penggulungan cor ini memastikan bahwa seluruh aluminium cair dimurnikan secara efektif dan mencegah terjadinya polusi sekunder.

Menurut hukum Stokes, kecepatan naik atau turun partikel padat atau gelembung dalam medium cair berbanding lurus dengan selisih antara kepadatan partikel atau gelembung tersebut dengan kepadatan medium, serta kuadrat diameter partikel atau gelembung, dan berbanding terbalik dengan ukuran partikel medium.

Karena viskositas aluminium cair menurun seiring dengan kenaikan suhu, selama proses pemurnian, suhu cairan tidak boleh terlalu rendah agar tidak memicu oksidasi pengotor dan gas, namun suhu cairan juga tidak boleh terlalu tinggi. Jika tidak, hal ini akan memperparah proses oksidasi aluminium cair. Selain itu, diperlukan waktu tertentu agar partikel pengotor mengendap dan gelembung-gelembung naik ke permukaan. Oleh karena itu, setelah proses pemurnian, aluminium cair harus didiamkan selama beberapa waktu di dalam tungku sebelum dituang.