Los filtros cerámicos espumados poseen una estructura única de malla curva interconectada tridimensional con una porosidad del 80 % al 90 % y una eficiencia de filtración de hasta el 90 %. Esto reduce significativamente los desechos de fundición y las tasas de reparación de soldadura, simplifica el sistema de alimentación, mejora la estructura metalográfica, aumenta el rendimiento del proceso de fundición y la eficiencia de producción, y mejora la calidad interna, el rendimiento de trabajo y la maquinabilidad de las piezas fundidas. Desde el exitoso desarrollo de los filtros cerámicos espumados para aluminio fundido en la década de 1970, la tecnología de filtración se ha desarrollado rápidamente y se ha aplicado en la industria de la fundición. En el siglo XXI, la aplicación de filtros cerámicos espumados en piezas fundidas como el hierro fundido se ha consolidado cada vez más.

Las aleaciones de aluminio tienen amplias aplicaciones en los sectores del transporte, naval y aeroespacial, especialmente en componentes ligeros clave para automóviles, aeronaves, aeroespaciales y navales, donde resultan insustituibles. Ante el nuevo panorama industrial, el desarrollo de aleaciones de aluminio de alta gama es urgente. Impulsar la aplicación de la tecnología de filtración en la fundición y producción de lingotes de aleaciones de aluminio es fundamental para mejorar la calidad del producto y reducir los índices de desperdicio. Xinda Foam Ceramic Filters cuenta con una larga trayectoria en el campo de la filtración de aleaciones de aluminio, desarrollando una serie de productos específicamente diseñados para la producción de aleaciones de alta gama. Ya se trate de piezas fundidas de alta precisión para la industria aeroespacial o de componentes ligeros para la industria automotriz, Xinda ofrece soluciones de filtración personalizadas, ayudando a las empresas a lograr una producción en masa eficiente de productos de aleación de aluminio de alta gama.

Mecanismo de filtración y purificación de los filtros de cerámica de espuma

1) Mecanismo de rectificación: Tras colocar un filtro de cerámica de espuma en el sistema de fundición, aumenta la resistencia al flujo del metal fundido. El metal fundido cambia su estado de flujo dentro del sistema, permitiendo que el líquido fluya lentamente hacia la cavidad del molde, reduciendo así la probabilidad de remolinos y transformando el flujo turbulento en flujo laminar, lo que resulta en un llenado estable.

2) Tamizado 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 con un tamaño de poro adecuado, se puede eliminar mecánicamente una gran cantidad de inclusiones mediante tamizado mecánico.

3) Mecanismo de la torta: Gracias a su estructura de malla tridimensional, el filtro cerámico de espuma atrapa la escoria mecánicamente de manera eficiente. Muchas inclusiones de mayor tamaño que los poros del filtro quedan atrapadas en la entrada. A medida que aumenta el número de inclusiones atrapadas, se forma una torta de filtración compuesta por inclusiones grandes en la superficie de la entrada. Esta torta reduce el flujo de líquido, atrapando parcialmente las inclusiones de menor tamaño que la malla del filtro. Algunas escorias que no flotan quedan bloqueadas por el filtro, y estas escorias bloqueadas generan una función de filtrado, es decir, una filtración bidireccional.

4) Mecanismo de adsorción: Los filtros de cerámica espumada poseen una gran superficie, lo que facilita la adsorción de numerosas inclusiones finas. El flujo de metal fundido se divide en pequeñas unidades mediante el filtro, aumentando así la superficie de contacto entre el metal fundido y el medio filtrante. Muchas inclusiones pequeñas se adsorben en el filtro por atracción. Esta adsorción es principalmente una adsorción física multicapa no selectiva, por lo que las inclusiones se adhieren capa a capa al marco del filtro hasta que se produce una obstrucción.

Aplicación de filtros de espuma cerámica para aleaciones de aluminio

1. Filtros pequeños y medianos para piezas fundidas

Los filtros de espuma cerámica para aleaciones de aluminio son principalmente filtros de alúmina, con la alúmina como material refractario principal, y su temperatura de funcionamiento suele ser inferior a 1150 °C. Estos filtros están disponibles en tamaños pequeños para piezas fundidas y placas filtrantes cerámicas. Los filtros de espuma cerámica carbonácea, con grafito como componente principal, también se pueden utilizar para filtrar piezas fundidas de aleación de aluminio. Se caracterizan por su ligereza y su muy bajo coeficiente de almacenamiento de calor, lo que facilita el rápido inicio del calentamiento del aluminio fundido durante la fundición. Sin embargo, no son adecuados para aplicaciones que requieren el precalentamiento del filtro antes de la fundición. Los filtros para piezas fundidas suelen tener un diámetro inferior a 200 mm, una relación diámetro/longitud lateral de 40 a 200 mm, un espesor de 10 a 30 mm y un tamaño de poro de 10 a 40 ppi.

2. Placas filtrantes de cerámica espumada Las especificaciones y capacidades de filtración comunes para las placas filtrantes de cerámica espumada son las siguientes: Las dimensiones de las placas filtrantes suelen ser de 200 a 600 mm (9 a 23 pulgadas), con un tamaño de poro estándar de 10 a 30 ppi. Para piezas fundidas, láminas de aluminio o placas de alta calidad, los tamaños de poro pueden alcanzar de 40 a 90 ppi. Los filtros con tamaños de poro ultrapequeños son más eficaces para filtrar inclusiones y adsorber partículas diminutas, y se utilizan ampliamente en la producción de perfiles de aluminio, láminas de aluminio y aleaciones de aluminio. 

La práctica ha demostrado que la tecnología de filtración desempeña un papel crucial en la eliminación de inclusiones del metal fundido, mejorando la estructura interna y la maquinabilidad de las piezas fundidas, aumentando el rendimiento, la tasa de aprobación y las propiedades mecánicas de las mismas, y reduciendo el costo total de producción. Con el continuo aumento de la producción y la calidad de las piezas fundidas de aleaciones no ferrosas en nuestro país, los filtros de cerámica de espuma desempeñarán un papel cada vez más importante en la mejora de la calidad y el rendimiento de la fundición. Tras décadas de desarrollo, la industria de la cerámica de espuma de nuestro país ha conformado un sistema integral que abarca desde la investigación hasta la producción. Xinda, gracias a sus avanzados procesos de producción y un estricto sistema de control de calidad, fabrica diversos filtros para aleaciones no ferrosas, hierro fundido y acero fundido. Estos filtros no solo satisfacen las necesidades de producción de alta gama de los clientes nacionales, sino que también se exportan a más de 20 países y regiones, incluyendo Rusia y el sudeste asiático. Su calidad estable y confiable les ha valido un reconocimiento constante por parte de clientes internacionales. Xinda siempre se centra en las necesidades del cliente, proporcionando no solo productos de filtración de alta calidad, sino también servicios integrales como simulación de software, orientación técnica in situ e I+D personalizada para ayudar a las empresas a optimizar los procesos de filtración, reducir los costes de producción y lograr un desarrollo de alta calidad.