Filter Busa Keramik untuk Pengecoran: Filtrasi Kue dan Filtrasi Lapisan Dalam

Filtrasi kue adalah mekanisme paling umum di mana filter keramik berbusa pada pengecoran logam berfungsi sebagai saringan dan menahan partikel yang ukurannya lebih besar daripada ukuran pori-porinya di permukaan filter. Partikel-partikel yang tertahan ini kemudian membentuk lapisan penyaring dan menangkap partikel yang ukurannya lebih kecil daripada celah filter. Seiring menumpuknya kue di permukaan filter, proses ini terus berlanjut. Begitu lapisan kue mulai terbentuk, filter asli hanya berfungsi sebagai penyangga bagi lapisan kue tersebut, sehingga memungkinkan terjadinya proses penyaringan cairan logam yang sebenarnya. Seiring dengan penumpukan lapisan kue, penurunan tekanan pada seluruh filter akan meningkat, dan laju aliran akan menurun atau berhenti secara tiba-tiba. Pada tahap ini, filter dianggap tersumbat atau tidak berfungsi.

Filtrasi lapisan dalam terjadi di dalam media filter busa keramik pengecoran saat logam mengalir melalui lubang filter. Partikel-partikel tersebut terperangkap dan tertahan oleh gaya elektrostatik saat bersentuhan dengan dinding lubang. Partikel yang terperangkap biasanya jauh lebih kecil daripada ukuran pori filter. Hal ini karena para pemula sering kali tidak memahami mengapa filter yang tampak kasar ternyata sangat efektif dalam menghilangkan inklusi dari segala ukuran. Semua kondisi yang diperlukan agar gaya elektrostatik dapat mengikat partikel-partikel berukuran besar ini ke dinding lubang filter adalah terjadinya kontak. Jika berat partikel terlalu besar untuk dengan mudah mengikuti jalur aliran logam cair, kontak ini dapat terjadi akibat presipitasi. Mode kontak kedua adalah benturan langsung, dan yang ketiga adalah efek pengurangan kecepatan yang disebabkan oleh gesekan pada permukaan dinding lubang.

Filter Busa Keramik untuk Pengecoran

Di Eropa, sebagian besar filter pengecoran berbahan busa keramik yang digunakan untuk mengurangi inklusi dalam paduan aluminium cair adalah filter busa keramik. Filter ini ringan, memiliki kekuatan tinggi, dan memiliki pori-pori yang besar. Secara umum, rentang penggunaan filter keramik berbusa adalah 10–30 PPI. Porositas diukur berdasarkan jumlah pori-pori tipikal per inci panjang filter. Filter kasar dengan jumlah pori-pori per inci yang sedikit mungkin memiliki laju aliran yang lebih tinggi tanpa zona buta yang lebih panjang.

Pemanfaatan yang efektif dari filter busa keramik dapat meningkatkan sifat mekanis bahan cor. Daktilitas (perpanjangan) meningkat secara signifikan.

Logam yang telah disaring tersebut juga dapat menghasilkan coran dengan sedikit perubahan pada sifat mekanisnya.

Alasan di balik peningkatan ini adalah bahwa inklusi dapat menyebabkan retakan patah dan retakan kelelahan pada coran. Mengurangi jumlah inklusi melalui penggunaan filter busa keramik akan mengurangi jumlah titik yang dapat menjadi titik awal terbentuknya retakan tersebut, sehingga meningkatkan sifat mekanis logam cor dan mengurangi penyebaran retakan tersebut.