Les filtres en céramique cellulaire possèdent une structure unique de maillage incurvé interconnecté tridimensionnel, offrant une porosité de 80 à 90 % et une efficacité de filtration pouvant atteindre 90 %. Ceci réduit considérablement les rebuts de fonderie et les taux de réparation des soudures, simplifie le système d'alimentation, améliore la structure métallographique, accroît le rendement et l'efficacité de la production de pièces moulées, et optimise la qualité interne, les performances et l'usinabilité. Depuis la mise au point réussie des filtres en céramique cellulaire pour l'aluminium moulé dans les années 1970, la technologie de filtration a connu un développement rapide et s'est largement répandue dans l'industrie de la fonderie. Au XXIe siècle, l'utilisation de ces filtres dans des pièces moulées telles que la fonte est devenue de plus en plus courante.

Les alliages d'aluminium sont largement utilisés dans les secteurs des transports, du naval et de l'aérospatiale, notamment pour la fabrication de composants légers essentiels à l'automobile, à l'aéronautique et à la construction navale, où ils sont irremplaçables. Dans le contexte industriel actuel, le développement d'alliages d'aluminium haut de gamme est devenu une priorité. Promouvoir l'application des technologies de filtration lors de la fonderie et de la production de lingots d'alliages d'aluminium est crucial pour améliorer la qualité des produits et réduire les rebuts. Xinda Foam Ceramic Filters est un acteur majeur du secteur de la filtration des alliages d'aluminium depuis de nombreuses années et a développé une gamme de produits spécifiquement adaptés à la production d'alliages haut de gamme. Qu'il s'agisse de pièces moulées de haute précision pour l'aérospatiale ou de composants légers pour l'automobile, Xinda Foam Ceramic Filters propose des solutions de filtration personnalisées, permettant aux entreprises d'optimiser leur production en série de produits en alliages d'aluminium haut de gamme.

Mécanisme de filtration et de purification des filtres en céramique expansée

1) Mécanisme de rectification : L’insertion d’un filtre en céramique expansée dans le système de coulée augmente la résistance à l’écoulement du métal en fusion. Le métal en fusion modifie son régime d’écoulement au sein du système, ce qui permet au liquide de s’écouler lentement dans la cavité du moule. Ce phénomène réduit la formation de tourbillons et transforme l’écoulement turbulent en écoulement laminaire, assurant ainsi un remplissage stable.

2) Tamisage mécanique : Le métal en fusion contient de nombreuses inclusions d’oxyde, des scories et d’autres impuretés importantes. En choisissant un filtre en céramique expansée à porosité adaptée, on peut éliminer mécaniquement une grande partie de ces inclusions.

3) Mécanisme de formation du gâteau de filtration : Grâce à sa structure tridimensionnelle en maille, le filtre en céramique poreuse retient efficacement les scories. De nombreuses inclusions plus grandes que les pores du filtre sont capturées à l’entrée. À mesure que leur nombre augmente, un gâteau de filtration, composé de grosses inclusions, se forme à la surface de l’entrée du filtre. Ce gâteau rétrécit le flux de liquide, retenant ainsi partiellement les inclusions plus petites que la taille des mailles. Certaines scories non flottantes sont bloquées par le filtre, et ces scories bloquées contribuent elles-mêmes à la filtration, c’est-à-dire à la filtration bidirectionnelle.

4) Mécanisme d'adsorption : Les filtres en céramique poreuse présentent une grande surface spécifique, ce qui favorise l'adsorption d'un grand nombre d'inclusions fines. Le flux de métal en fusion est divisé en unités de flux plus petites par le filtre, augmentant ainsi la surface de contact entre le métal en fusion et le matériau filtrant. De nombreuses petites inclusions sont adsorbées sur le filtre par attraction. Cette adsorption est principalement une adsorption physique multicouche non sélective ; les inclusions adhèrent donc couche par couche à la structure du filtre jusqu'à son obstruction.

Application des filtres en mousse céramique pour les alliages d'aluminium

1. Filtres de petite et moyenne taille pour moulages

Les filtres en céramique poreuse pour alliages d'aluminium sont principalement des filtres en alumine, l'alumine étant le principal matériau réfractaire. Leur température de fonctionnement est généralement inférieure à 1150 °C. Ces filtres sont disponibles en petits formats pour les pièces moulées et sous forme de plaques filtrantes. Les filtres en céramique poreuse carbonée, à base de graphite, peuvent également être utilisés pour la filtration des pièces moulées en alliage d'aluminium. Ils se caractérisent par leur légèreté et leur très faible coefficient d'accumulation thermique, ce qui facilite une mise en température rapide de l'aluminium en fusion lors de la coulée. Cependant, ils ne conviennent pas aux applications nécessitant un préchauffage du filtre avant la coulée. Les filtres pour pièces moulées ont généralement un diamètre inférieur à 200 mm, un rapport diamètre/longueur de côté de 40 à 200 mm, une épaisseur de 10 à 30 mm et une porosité de 10 à 40 ppi.

2. Plaques filtrantes en céramique cellulaire : Les spécifications et capacités de filtration courantes des plaques filtrantes en céramique cellulaire sont les suivantes : leurs dimensions sont généralement de 200 à 600 mm (9 à 23 pouces), avec une porosité standard de 10 à 30 ppi. Pour les pièces moulées, les feuilles d’aluminium ou les plaques de haute qualité, la porosité peut atteindre 40 à 90 ppi. Les filtres à pores ultrafins sont plus efficaces pour filtrer les inclusions et adsorber les particules fines ; ils sont largement utilisés dans la production de profilés, de feuilles et d’alliages d’aluminium. 

L'expérience a démontré que la technologie de filtration joue un rôle crucial dans l'élimination des inclusions du métal en fusion, l'amélioration de la structure interne et de l'usinabilité des pièces moulées, l'augmentation du rendement, du taux de réussite et des propriétés mécaniques de ces pièces, ainsi que la réduction du coût global de production. Avec l'augmentation constante de la production et de la qualité des pièces moulées en alliages non ferreux en Chine, les filtres en céramique cellulaire joueront un rôle de plus en plus important dans l'amélioration de la qualité et du rendement des pièces moulées. Après des décennies de développement, l'industrie chinoise de la céramique cellulaire a mis en place un système complet, de la recherche à la production. Xinda fabrique des filtres en céramique cellulaire, s'appuyant sur des procédés de production avancés et un système de contrôle qualité rigoureux, pour les alliages non ferreux, la fonte et l'acier moulé. Ces filtres répondent non seulement aux exigences de production haut de gamme des clients nationaux, mais sont également exportés vers plus de 20 pays et régions, dont la Russie et l'Asie du Sud-Est. Leur qualité stable et fiable leur a valu une reconnaissance constante de la part des clients du monde entier. Xinda se concentre toujours sur les besoins de ses clients, en fournissant non seulement des produits de filtration de haute qualité, mais aussi des services complets tels que la simulation logicielle, l'assistance technique sur site et la R&D personnalisée pour aider les entreprises à optimiser leurs processus de filtration, à réduire leurs coûts de production et à atteindre un développement de haute qualité.