Filtración de metal fundido mediante filtros cerámicos

30 de agosto Filtración de metal fundido mediante filtros cerámicos

Filtración de metal fundido mediante filtros cerámicos

Las inclusiones no metálicas en las piezas fundidas provocan problemas tanto estéticos como funcionales, lo que puede dar lugar a costosas correcciones de defectos o al rechazo total de la pieza.
Hasta hace poco, eliminar las inclusiones era casi imposible.
En la actualidad, existen en el mercado filtros que han demostrado su capacidad para eliminar eficazmente las inclusiones no metálicas tanto de las aleaciones a base de hierro como de las aleaciones no ferrosas.
Los intentos por evitar que las inclusiones no metálicas indeseables penetren en la cavidad del molde junto con el metal fundido se han centrado históricamente en tres ámbitos:
1) fundición y refinado; 2) vertido del metal desde la cuchara de colada y colada; 3) sistema de canales de colada.

Los métodos estándar de fusión y refinado, así como de colada de metal desde una cuchara de fundición y vertido, minimizan la formación de inclusiones —como los productos de desoxidación (endógenas)— y evitan el crecimiento de partículas extrañas —por ejemplo, escoria y material refractario (exógenas)—, además de estar destinados al control de sus mezclas.

En el sistema de colada, se concede especial importancia a la captura de las inclusiones no metálicas que se producen en operaciones anteriores. Al mismo tiempo, el sistema de colada tiene como objetivo reducir la reoxidación y minimizar la erosión de la arena de moldeo.

La mezcla moldeable, que se corrodía durante el vertido, se introduciría en la cavidad del molde y provocaría la aparición de inclusiones de arena.
Existen diversos sistemas de canalización que cuentan con un gran número de elementos especiales destinados a aumentar la eficacia del sistema a la hora de capturar inclusiones no metálicas.
Esto incluye elementos como filtros de gran grano y colectores de escoria. La filtración ofrece un nuevo enfoque para evitar que partículas extrañas no deseadas entren en la cavidad del molde.
Una filtración eficaz, junto con la colocación adecuada de los filtros en el sistema de colada, aporta tres ventajas: piezas de fundición sin inclusiones, un sistema de colada de dimensiones reducidas y un mayor rendimiento.

Cómo funciona el filtro.
Existen tres mecanismos principales del proceso de filtración mediante los cuales el filtro elimina las impurezas del metal fundido:
La filtración se produce mediante una combinación de tres mecanismos: filtración por tamizado, filtración por formación de una capa de residuo y filtración en lecho profundo.
La retención es el mecanismo por el cual las partículas quedan retenidas en la superficie del filtro, al ser más grandes que las aberturas de este.
El filtrado por formación de capa se produce cuando las partículas de inclusión se separan del metal fundido debido a la formación de una capa (partículas depositadas previamente). Esta capa se va haciendo más gruesa durante el proceso de filtración, lo que provoca que el flujo de metal se ralentice y, con el tiempo, se detenga por completo.

En la filtración en lecho profundo, los sólidos retenidos son considerablemente más pequeños que los poros del filtro. Las fuerzas superficiales hacen que las partículas se adhieran a la superficie del filtro. Este mecanismo resulta especialmente eficaz con los filtros de espuma cerámica, debido al recorrido tortuoso que sigue el flujo a través del filtro.

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