A tecnologia de filtração com espuma cerâmica desenvolveu-se rapidamente desde a década de 1970. Após mais de 30 anos de rápido desenvolvimento, surgiram diversos produtos como carboneto de silício, óxido de zircônio e alumina.filtros cerâmicos de espuma de carbeto de silícioOs filtros de espuma perdida são utilizados para filtração em diversos campos, desde alumínio fundido até ferro fundido, cobre fundido e aço fundido. Os filtros de cerâmica de espuma de carbeto de silício são usados ​​principalmente em peças automotivas, peças de motores a diesel, compressores, peças fundidas para energia eólica e peças fundidas para máquinas-ferramenta de alta precisão, melhorando significativamente a qualidade e a competitividade das peças fundidas, além de reduzir custos.

Mecanismo de filtração de filtros cerâmicos de espuma de carbeto de silício

(1) Retificação. O metal líquido turbulento torna-se um fluxo laminar estável após passar pelo filtro, evitando que o metal líquido encapsule gás, reduzindo a erosão da cavidade pelo metal líquido, utilizando totalmente a função de bloqueio de escória do sistema de fundição e evitando a geração de escória de óxido secundário.

(2) Peneiramento mecânico. O metal fundido contém um grande número de inclusões de óxido, escória e outras impurezas grandes. Selecionando um filtro cerâmico de espuma de carbeto de silício adequado, um grande número de inclusões pode ser retido.

(3) Mecanismo de formação de torta. Os filtros cerâmicos de espuma de carbeto de silício, devido à sua estrutura tridimensional, previnem eficazmente a mecanização da escória. Muitas impurezas maiores que o tamanho dos poros do filtro ficam retidas na entrada do filtro. À medida que o número de impurezas retidas aumenta, forma-se uma torta de filtro composta por impurezas maiores na entrada do filtro. Essa torta de filtro torna o fluxo do fluido mais fino, fazendo com que as impurezas menores que o tamanho dos poros do filtro permaneçam parcialmente retidas na torta de filtro.

(4) Mecanismo de adsorção. Os filtros cerâmicos de espuma de carbeto de silício têm uma grande área de superfície específica, o que é benéfico para adsorver um grande número de inclusões finas.

Requisitos de desempenho de filtros cerâmicos de espuma de carbeto de silício

(1) O filtro deve ter boa resistência à temperatura ambiente e não deve formar incrustações durante o transporte e a operação.

(2) Deve ter alta resistência à temperatura, resistência ao choque térmico e resistência à corrosão por metais líquidos.

(3) Deve ter boa estabilidade química e não reagir com soluções de liga.

(4) Deve ter tamanho de poro adequado, boa permeabilidade ao líquido da liga, forte capacidade de filtração para inclusões não metálicas e boa qualidade de aparência: sem deformação, pequeno desvio dimensional, tamanho de poro uniforme e sem entupimento.

Benefícios econômicos das aplicações de filtros cerâmicos de espuma de carbeto de silício

(1) O uso de filtros pode reduzir significativamente os defeitos de inclusão;

(2) Refinar os grãos e melhorar as propriedades mecânicas das peças fundidas;

(3) Melhorar a usinabilidade das peças fundidas;

(4) Melhorar a qualidade interna e externa das peças fundidas;

(5) Simplificar o sistema de controle de fluxo e melhorar o rendimento do processo;

(6) Reduzir as taxas de processamento e os custos de manutenção.

Análise da quebra de filtros cerâmicos de espuma de carbeto de silício

Atualmente, o ponto de fusão dos agregados refratários utilizados na fabricação de filtros é muito superior ao do metal líquido. No entanto, devido à seleção e ao projeto inadequados, os filtros podem ser danificados. Existem dois motivos principais:

(1) Devido à resistência refratária insuficiente, o filtro amolece sob a ação do metal líquido de alta temperatura e sua resistência cai drasticamente. Se a força de impacto exceder seu limite superior, o filtro será parcialmente danificado.

(2) O filtro tem baixa resistência ao choque térmico, o que leva a rachaduras e quebras durante o resfriamento e aquecimento. Se detritos entrarem na peça fundida, esta poderá ser descartada. Portanto, é crucial usar filtros de forma racional, segura e eficaz. 

Medidas de fundição para filtros cerâmicos de espuma de carbeto de silício

(1) O tipo e as especificações do filtro devem ser selecionados de acordo com o processo de fundição específico, e o tamanho do projeto deve ser o menor possível abaixo do limite superior do filtro. Os filtros devem ser distribuídos nos canais de fluxo internos para garantir que o ferro fundido que passa por cada filtro não exceda o padrão.

(2) Evite que a concentração de ferro fundido passe apenas por uma parte do filtro, aproveitando ao máximo a vazão total do filtro; quando o filtro puder ser colocado apenas na extremidade inferior do copo de vazamento ou impulsor, o filtro pode ser inclinado no assento de cerâmica para reduzir a força de impacto do ferro fundido.

(3) Use folhas de filtro de poros grandes sempre que possível para evitar encurtar o tempo de fundição.

(4) Para peças fundidas de grandes dimensões, especialmente componentes de geração de energia eólica, quando o limite for excedido, as seguintes medidas de segurança também podem ser tomadas: A parte inferior do filtro cerâmico de espuma de carbeto de silício deve ser apoiada por orifícios na cerâmica. Se possível, não devem ser colocadas mais de 3 peças consecutivamente. Se apropriado, recomenda-se pré-aquecer o filtro a 100 graus Celsius.

(5) O uso inicial do filtro ou alterações de processo devem ser verificados por meio da produção para confirmar que a fundição atende aos requisitos de qualidade e que o filtro não está danificado antes da produção em massa formal.

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