Proceso de fabricación de filtros de espuma cerámica

16 de noviembre Proceso de fabricación de filtros de espuma cerámica

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Proceso de fabricación de filtros de espuma cerámica

Filtro de espuma cerámica Se fabrica de varias formas diferentes. El método de la esponja polimérica permite obtener estructuras de célula abierta mediante la impregnación de una esponja polimérica con una pasta cerámica, que posteriormente se calcinan para dejar unafiltro cerámico poroso.Para crear una estructura alveolar o celular, se utiliza un método de conformado de plásticos denominado extrusión, en el que se hace pasar a presión una mezcla de polvo cerámico y aditivos a través de una matriz con la forma deseada (como si fuera plastilina).
(AdTech Metallurgical Materials Co., Ltd. es un fabricante y proveedor chino de filtros de espuma cerámica, especializado en Filtro de espuma cerámica Tecnología para fundiciones de aluminio: uno de los filtros de espuma cerámica de alúmina para aluminio. Adtech lleva fabricando filtros cerámicos porosos desde el año 2012.

Existen varios métodos para fabricar filtros de espuma cerámica para fundición. El método de la esponja polimérica, que se describirá con más detalle a continuación, produce estructuras de célula abierta mediante la impregnación de una esponja polimérica con una suspensión cerámica, que posteriormente se calcinan para dejar una cerámica porosa. El método de espumado directo puede producir tanto estructuras de celda abierta como de celda cerrada, siendo más habitual la estructura de espuma. En este método, se trata una mezcla química que contiene el componente cerámico deseado y materiales orgánicos para que desprenda un gas. A continuación, se producen burbujas en el material, lo que provoca su espumado. El material cerámico poroso resultante se seca y se cuece posteriormente. Para la estructura alveolar o celular, se utiliza un método de conformado de plásticos denominado extrusión, en el que una mezcla de polvo cerámico y aditivos se fuerza a pasar a través de una matriz con la forma deseada (como la plastilina). La estructura celular también puede producirse mediante un método de prensado.

Elegir la esponja

1. En primer lugar, hay que seleccionar una esponja polimérica con las propiedades adecuadas. El tamaño de los poros de la esponja determina el tamaño de los poros de la cerámica final tras la cocción. Además, debe ser capaz de recuperar su forma original y transformarse en gas a una temperatura inferior a la necesaria para cocer la cerámica. Entre los polímeros que pueden cumplir estos requisitos se encuentran el poliuretano, la celulosa, el cloruro de polivinilo, el poliestireno y el látex. Las esponjas poliméricas típicas tienen unas dimensiones que oscilan entre 3,94 y 39,4 pulgadas (10-100 cm) de anchura y entre 0,394 y 3,94 pulgadas (1-10 cm) de grosor.

Proceso de fabricación de filtros de espuma cerámica

Preparación de la pasta

2 Una vez seleccionada la esponja, se prepara la pasta mezclando el polvo cerámico y los aditivos en agua. El polvo cerámico suele estar compuesto por partículas de un tamaño inferior a 45 micras. La cantidad de agua puede oscilar entre el 10 y el 40% del peso total de la pasta.

Sumergir la esponja

3 Antes de la inmersión, la esponja suele comprimirse para eliminar el aire, a veces utilizando un émbolo mecánico varias veces. Una vez sumergida en la suspensión, se deja que la esponja se expanda y la suspensión llene las celdas abiertas. La etapa de compresión/expansión puede repetirse para alcanzar la densidad deseada..

Eliminación del exceso de lodo

4 Tras la infiltración, hay que extraer de la esponja entre el 25 y el 75% de la suspensión. Esto se consigue comprimiendo la esponja entre tablas de madera, centrifugándola o haciéndola pasar por rodillos preajustados. La distancia entre los rodillos determina la cantidad que se extrae. En ocasiones, la espuma impregnada se somete a otra etapa de conformado, ya que aún es flexible.

Secado

5 A continuación, la esponja impregnada se seca mediante uno de varios métodos: secado al aire, secado en horno o calentamiento en microondas. El secado al aire tarda entre ocho y 24 horas. El secado en horno se realiza a una temperatura de entre 212 y 1 292 °F (100-700 °C) y tarda entre 15 minutos y seis horas en completarse.

Tostar la esponja

6 Se requiere otra etapa de calentamiento para eliminar los compuestos orgánicos de la suspensión y calcinar la esponja. Esto se lleva a cabo en aire o en atmósfera inerte, a una temperatura comprendida entre 662 y 1.472 °F (350-800 °C), durante un tiempo de entre 15 minutos y seis horas, a una velocidad de calentamiento lenta y controlada para evitar que la estructura cerámica se desintegre. La temperatura depende de la temperatura a la que se descompone el material de la esponja.

Cocción de la cerámica

7 La estructura cerámica debe calentarse a temperaturas comprendidas entre 1.832 y 3.092 °F (1.000 y 1.700 °C) para densificar el material a una velocidad controlada y evitar daños. El ciclo de cocción depende de la composición específica de la cerámica y de las propiedades finales deseadas. Por ejemplo, un material de óxido de aluminio puede requerir una cocción a 2.462 °F (1.350 °C) durante cinco horas.