Пенокерамические литейные фильтры: фильтрация с использованием фильтрующего слоя и фильтрация с глубоким слоем

Фильтрация с образованием фильтрационного осадка — наиболее распространенный механизм, при котором пенокерамические литейные фильтры действуют как сито и удерживают на поверхности фильтра частицы, размер которых превышает размер пор. Эти удержанные частицы затем образуют фильтрующий слой и задерживают частицы, размер которых меньше размера пор фильтра. По мере накопления осадка на поверхности фильтра этот процесс продолжается. Как только фильтрационный осадок начинает образовываться, исходный фильтр служит лишь опорой для него, обеспечивая тем самым фактическую фильтрацию расплава. С накоплением фильтрационного осадка падение давления во всём фильтре увеличивается, а расход резко снижается или прекращается. На этой стадии фильтр считается забитым или заблокированным.

Глубинная фильтрация происходит внутри пенокерамического литейного фильтрующего материала по мере прохождения металла через отверстия фильтра. При соприкосновении со стенкой отверстия частицы улавливаются и удерживаются под действием электростатической силы. Задерживаемые частицы, как правило, значительно меньше размера пор фильтра. Именно поэтому новички не могут понять, почему, казалось бы, грубые фильтры чрезвычайно эффективны при удалении включений всех размеров. Все условия, необходимые для того, чтобы электростатическая сила привязала эти крупные частицы к стенке отверстия фильтра, сводятся к установлению контакта. Если вес частиц слишком велик, чтобы они могли легко следовать по траектории потока жидкого металла, этот контакт может произойти в результате осаждения. Второй способ контакта — прямое столкновение, а третий — эффект снижения скорости, вызванный трением о поверхность стенки отверстия.

Пенокерамические литейные фильтры

В Европе большинство литейных фильтров из пенокерамики, используемых для уменьшения количества включений в жидком алюминиевом сплаве, представляют собой фильтры из пенокерамики. Эти фильтры отличаются небольшим весом, высокой прочностью и крупными порами. Как правило, диапазон применения пенокерамических фильтров составляет 10–30 PPI. Пористость измеряется количеством типовых пор на дюйм длины фильтра. Грубый фильтр с небольшим количеством отверстий на дюйм может обеспечивать более высокую пропускную способность без увеличения длины слепой зоны.

Эффективное использование керамический пенопластовый фильтр может улучшить механические свойства литейных материалов. Пластичность (относительное удлинение) значительно повысилась.

Из отфильтрованного металла также можно изготавливать отливки с незначительным изменением механических свойств.

Причина этих улучшений заключается в том, что включения могут вызывать разрушение и появление усталостных трещин в отливках. Уменьшение количества включений за счет использования керамических пенофильтров позволит сократить количество мест, в которых могут зарождаться эти трещины, что, в свою очередь, улучшит механические свойства отлитого металла и снизит скорость распространения этих трещин.