Фильтрация расплавленного металла

В литейном производстве дефекты отливок, вызванные неметаллическими включениями, составляют от 50% до 60% от общего количества брака. Дефекты в виде включений не только значительно снижают механические свойства отливок, но и оказывают негативное влияние на технологичность обработки и внешний вид. Очистка расплавов литейных сплавов и уменьшение или устранение различных неметаллических включений имеют большое значение для получения высококачественных отливок. Технология фильтрации расплава позволяет эффективно решать задачу очистки расплавов литейных сплавов.

Содержание

С момента первого применения керамического фильтра из пенообразного алюминиевого сплава в 1978 году технология фильтрации расплавленного металла стремительно развивалась. В керамическом фильтре в качестве носителя используется пенополиуретан, который погружают в суспензию, состоящую из керамического порошка, связующего вещества, спекающего агента и краски, для отжимания излишков краски. Краска равномерно наносится на каркас носителя, образуя сырой изделие, которое затем сушат и обжигают при высокой температуре.

Фильтрующие материалы из пенопласта с открытыми порами разделяются на клеевой и спеченный типы. В первом случае для соединения керамических частиц используется связующее вещество. Во втором — для спекания и сплавления относительно чистых керамических частиц микронного размера используется сохранение тепла при высоких температурах. Керамический пенофильтр обладает уникальной трехмерной структурой каркаса с соединенной сетью изогнутых пор, открытая пористость которой составляет от 80% до 90%, и обладает следующими тремя механизмами фильтрации и очистки: первый — механическое задержание, второй — удаление шлака, третий — глубокая адсорбция. Благодаря этим трём механизмам фильтрации и очистки он способен эффективно отфильтровывать крупные включения и значительную часть мелких плавающих частиц в жидком металле размером до десятков микрон, тем самым снижая процент брака отливок и частоту сварных ремонтов. Кроме того, он позволяет упростить литниковую систему и улучшить металлографическую структуру, тем самым увеличивая объем производства и производительность процесса литья, а также повышая качество и эксплуатационные характеристики отливок. Таким образом, пенокерамический фильтр имеет хорошие перспективы применения.

Фильтр для расплавленного металла должен обладать следующими характеристиками:

Он обладает достаточной механической прочностью как при комнатной температуре, так и при высоких температурах, благодаря чему способен выдерживать воздействие транспортных вибраций, экструзии и высокотемпературного расплавленного металла в процессе эксплуатации.
Он обладает достаточной огнеупорностью и низким коэффициентом теплового расширения, благодаря чему не размягчается и не деформируется под длительным воздействием расплавленного металла при высоких температурах.
Он обладает превосходной химической стойкостью при высоких температурах, благодаря чему не подвергается коррозии под воздействием расплавленного металла при высоких температурах, что позволяет избежать загрязнения металла.