La tecnología de filtración de cerámica con espuma se ha desarrollado rápidamente desde la década de 1970. Después de más de 30 años de rápido desarrollo, han surgido diversos productos como el carburo de silicio, el óxido de circonio y la alúmina.Filtros cerámicos de espuma de carburo de silicioLos filtros de espuma perdida se utilizan para la filtración en diversos campos, desde aluminio fundido hasta hierro fundido, cobre fundido y acero fundido. Los filtros cerámicos de espuma de carburo de silicio se emplean principalmente en piezas de automóviles, piezas de motores diésel, compresores, piezas de fundición para energía eólica y piezas de fundición para máquinas herramienta de alta gama, mejorando considerablemente la calidad y la competitividad de las piezas fundidas, a la vez que reducen los costos.

Mecanismo de filtración de filtros cerámicos de espuma de carburo de silicio

(1) Rectificación. El metal líquido turbulento se transforma en un flujo laminar estable tras pasar por el filtro, lo que evita que el metal líquido encapsule el gas, reduce la erosión de la cavidad causada por el metal líquido, aprovecha al máximo la función de bloqueo de escoria del sistema de fundición y evita la generación de escoria de óxido secundario.

(2) Cribado mecánico. El metal fundido contiene una gran cantidad de inclusiones de óxido, escoria y otras impurezas de gran tamaño. Al seleccionar un filtro cerámico de espuma de carburo de silicio adecuado, se puede cribar una gran cantidad de inclusiones.

(3) Mecanismo de la torta. Los filtros cerámicos de espuma de carburo de silicio, gracias a su estructura tridimensional, previenen eficazmente la mecanización de la escoria. Muchas impurezas mayores que el tamaño de poro del filtro quedan atrapadas en la entrada del filtro. A medida que aumenta la cantidad de impurezas atrapadas, se forma una torta de filtración compuesta por impurezas grandes en la entrada del filtro. Esta torta de filtración afina el flujo del fluido, lo que provoca que las impurezas menores que el tamaño de poro del filtro queden parcialmente en la torta de filtración.

(4) Mecanismo de adsorción. Los filtros cerámicos de espuma de carburo de silicio poseen una gran superficie específica, lo que favorece la adsorción de una gran cantidad de inclusiones finas.

Requisitos de rendimiento de los filtros cerámicos de espuma de carburo de silicio

(1) El filtro debe tener una buena resistencia a la temperatura ambiental y no debe formar escoria durante el transporte y el funcionamiento.

(2) Debe tener resistencia a altas temperaturas, resistencia al choque térmico y resistencia a la corrosión por metales líquidos.

(3) Debe tener buena estabilidad química y no reaccionar con soluciones de aleación.

(4) Debe tener un tamaño de poro adecuado, buena permeabilidad al líquido de aleación, fuerte capacidad de filtración para inclusiones no metálicas y buena calidad de apariencia: sin deformación, pequeña desviación dimensional, tamaño de poro uniforme y sin obstrucciones.

Beneficios económicos de las aplicaciones de filtros cerámicos de espuma de carburo de silicio

(1) El uso de filtros puede reducir significativamente los defectos de inclusión;

(2) Refinar los granos y mejorar las propiedades mecánicas de las piezas fundidas;

(3) Mejorar la maquinabilidad de las piezas fundidas;

(4) Mejorar la calidad interna y externa de las piezas fundidas;

(5) Simplificar el sistema de compuertas y mejorar el rendimiento del proceso;

(6) Reducir las asignaciones de procesamiento y los costos de mantenimiento.

Análisis de la rotura del filtro cerámico de espuma de carburo de silicio

Actualmente, el punto de fusión de los agregados refractarios utilizados en la fabricación de filtros es mucho más alto que el del metal líquido. Sin embargo, debido a una selección y un diseño inadecuados, los filtros pueden dañarse. Existen dos razones principales:

(1) Debido a la insuficiente resistencia refractaria, el filtro se ablanda bajo la acción del metal líquido a alta temperatura, lo que reduce drásticamente su resistencia. Si la fuerza de impacto supera su límite superior, el filtro se dañará parcialmente.

(2) El filtro presenta baja resistencia al choque térmico, lo que provoca grietas y roturas durante el temple y el calentamiento. Si entran residuos en la pieza fundida, esta podría resultar dañada. Por lo tanto, es crucial usar los filtros de forma razonable, segura y eficaz. 

Medidas de fundición para filtros cerámicos de espuma de carburo de silicio

(1) El tipo y las especificaciones del filtro deben seleccionarse según el proceso de fundición específico, y el tamaño de diseño debe ser lo más bajo posible por debajo del límite superior del filtro. Los filtros deben distribuirse en los canales de flujo internos para garantizar que el hierro fundido que pasa por cada filtro no exceda el estándar.

(2) Evite que la concentración de hierro fundido pase solo por una parte del filtro, aprovechando al máximo el caudal de todo el filtro; cuando el filtro solo se puede colocar en el extremo inferior del recipiente de vertido o impulsor, el filtro se puede inclinar sobre el asiento de cerámica para reducir la fuerza de impacto del hierro fundido.

(3) Utilice láminas filtrantes de poros grandes tanto como sea posible para evitar acortar el tiempo de colada.

(4) Para piezas fundidas de gran tamaño, especialmente para componentes de generación de energía eólica, al superar el límite, se pueden tomar las siguientes medidas de seguridad: La parte inferior del filtro cerámico de espuma de carburo de silicio debe estar soportada por orificios cerámicos. Si es posible, no se deben colocar más de 3 piezas seguidas. Si procede, se recomienda precalentar el filtro a 100 °C.

(5) El uso inicial del filtro o los cambios de proceso deben verificarse durante la producción para confirmar que la pieza fundida cumple con los requisitos de calidad y que el filtro no está dañado antes de la producción en masa formal.

Como especialista en soluciones de filtración de alta calidad para la industria de la fundición, Xinda lleva muchos años desarrollando una amplia experiencia en el campo de la filtración de cerámica de espuma de carburo de silicio. Gracias a avanzados procesos de producción y un riguroso sistema de control de calidad, Xinda ha creado una serie de filtros de cerámica de espuma de carburo de silicio que combinan un excelente rendimiento de filtración con una larga vida útil. Estos productos se adaptan con precisión a las necesidades de filtración de piezas fundidas en diversos sectores, como la automoción, la energía eólica y las máquinas herramienta de alta gama. Xinda se compromete a ayudar a las empresas a mejorar la calidad de las piezas fundidas y reducir los costes de producción, ofreciendo a sus clientes una selección de productos a medida y soporte tecnológico para sus aplicaciones, y colaborando estrechamente con sus socios del sector para promover el desarrollo de alta calidad en la industria de la fundición. Para obtener más información sobre nuestros productos y soluciones técnicas, no dude en contactarnos.