В последние годы для снижения количества дефектов литья были разработаны керамические пенофильтры для фильтрации расплавленного металла в качестве нового типа фильтров. Керамическая пена обладает такими характеристиками, как малый вес, высокая механическая прочность, большая удельная поверхность и высокая пористость. Расплавленный металл обладает превосходной термоударной стойкостью, химической коррозионной стойкостью и стабильностью при высоких температурах. Благодаря распределенной пористой сетчатой структуре фильтров увеличивается площадь поверхности и происходит поглощение спеченной руды, в результате чего жидкий металл становится более чистым, а количество дефектов качества отливки, таких как песчаные пустоты и поры, значительно сокращается. Качество отливки улучшается.
Фильтры из керамической пены для фильтрации расплавленного металла представляют собой экономичный способ удаления алюминиевых включений при плавке алюминия и в литейных цехах. Ввиду различных условий эксплуатации фактическая эффективность, как правило, повышается по мере уменьшения размера отверстий в фильтрующей пластине и снижения расхода расплавленного алюминия.
Этот фильтр из керамической пены для расплавленного металла проходит специальную обработку и не подвержен повреждениям. Керамический фильтр отличается высокой прочностью, превосходной стойкостью к эрозии алюминиевой струей и хорошими тепловыми характеристиками. Он является идеальным выбором для производства различных отливок.
Процесс изготовления фильтра из металлической пены обычно заключается в том, что излишки сухой полиуретановой пены вдавливаются в керамическую суспензию, а затем материал обжигается при высокой температуре, в результате чего образуется трехмерный пористый керамический материал, сохранивший исходную структуру пузырьков.
С точки зрения эффективности фильтрации и прочности, изготовленный керамический пенофильтр уже не представляет собой трехмерную сеточную структуру. Вместо этого он состоит из соединенных между собой, скрученных трубок с неравномерной толщиной стенок. Именно эта неравномерная поверхность стенок играет ключевую роль в улавливании мелких включений в расплаве алюминия (т. е. обеспечивает глубокую фильтрацию). В этом заключается принципиальное отличие сетки от керамического пенофильтра, используемого при литье. Такая трехмерная сетчатая структура увеличивает путь протекания расплавленного алюминия, обеспечивает его контакт с фильтрующей пластиной и повышает адсорбционную способность частиц включений.
На начальном этапе поверхностное просеивание задерживает крупные частицы, а мелкие частицы удаляются за счет механизма глубокой фильтрации. По мере образования поверхностного осадка он начинает удерживать как крупные, так и мелкие частицы. Мелкие включения могут улавливаться механизмом глубокой фильтрации. В этот момент фильтрующая способность керамического пенофильтра будет выше.
Когда адсорбция частиц достигает насыщения, то есть количество частиц, адсорбированных из расплава, становится равным количеству частиц, уносимых потоком расплава, способность к удалению шлака снижается.
