陶瓷过滤器

泡沫陶瓷过滤器
•泡沫陶瓷过滤器一般用聚氨基甲酸乙脂泡沫塑料作载体，灌以由耐火骨料烧结助剂、粘结剂等微粉加水制成的陶瓷浆料，然后挤出浆液，剩下包覆在泡沫纤维周围的陶瓷料，经烘干，在高温下焙烧烧结，聚氨基甲酸乙脂受热分解，留下泡沫状的陶瓷制品，即泡沫陶瓷过滤器
•用于金属液过滤的陶瓷材料熔点非常高，不会在铸造时熔化的也不会分解到金属液中。
2过滤器的规格
•ppi前面的数字代表产品的孔密度。如型号为10ppi，即表示任意25.4mm长度上孔隙均匀度为 8-12
一般常规上铸造球铁用10ppi，灰铁根据溶液的清洁程度可分别使用10/20ppi，铸铝用20/25ppi，铸铜用25/30ppi。但仍需根据实际使用情况判断使用。个孔的泡沫陶瓷过滤板产品。
陶瓷过滤器的过滤机理
•筛分。如同筛子一样，阻止尺寸大于过滤器表面孔径的夹杂粒子及其团聚物通过。
•饼滤。经筛分，许多大于过滤器孔洞的夹杂被捕获在过滤器入口端。随着捕获夹杂物数量增多，在过滤器入口端表面形成由大块夹杂构成“滤饼”。“滤饼”使液体变细，这样小于过滤器孔径尺寸夹杂也部分被捕获在“滤饼”上。
•深床过滤。在泡沫陶瓷过滤器内部，熔体流经的路径蜿蜒曲折，小的局部区域内甚至有横流折返的现象，这主要起两个作用：①可以大大增加夹杂物粒子与过滤器接触的概率；②使熔体的流速和流向变换加快，由此可使熔体中细小的夹杂物被碰撞后遗留在某一角落停滞下来而被捕获。

直孔过滤片挡渣(筛分)    陶瓷泡沫过滤器挡渣(筛分)

•除杂除渣：净化金属熔液，同时除气（调整紊流）：
-  过滤后金属融液粘度降低，铝合金液的流动性增加10%-15%。故过滤提高了金属熔液的充型能力。
--过滤前金属熔液流动为湍流，过滤后变成层流(泡沫陶瓷过滤器的流道内曲折弯转），减少了卷气，二次造渣；
--随着过滤的进行，过滤机理从筛分，滤饼到深床过滤，过滤后的金属液纯净度越来越高（在没有超过陶瓷泡沫过滤器的过滤能力的情况下）。
•零件的废品率降低，
•零件切削性能提高
•材料力学性能显著提高，尤其是延伸率。
过滤器尺寸的选择
•步：计算直浇道的最小截面积
•第二步：计算横浇道截面积之和，内浇道的截面积之和，
•第三步：确定过滤器的安放位置和个数；
•第四步：根据单位面积的过滤器的过滤速度，单位面积过滤器的过滤能力，实际的浇注速度和经过过滤器的金属液重量和金属液的纯净程度，确定过滤器的尺寸（如金属液太不纯净，则需采取多级过滤）。
即：过滤器的过滤速度>金属液的浇注速度过滤器的过滤能力>金属液夹杂物量
•通常：过滤器的过滤面积为浇道截面积的2.5—4倍。
浇注系统的设计

•DA:直浇道截面；22.6：加速常数；G: 浇注重量；

•£：摩擦系数；ρ：铝合金液密度；浇注时间；H: 浇注有效高度
•S：直浇道截面积
•R：所有横浇道总截面积
•I： 所有内浇道总截面积
•S：R：I=1.0:1.1:1.2


过滤器尺寸的选择
•金属经过过滤器的面积应该足够大，不能因为安放了过滤器而影响到铸型的浇注速度和浇注时间，所以在工艺上要考虑：集渣的因素、过滤器的因素、阻尼的因素影响，故取过滤器处截面的面积与正常浇道面积比为2.5-4.0:1; 
•过滤器前后应有足够大的空间，有利收集夹杂物，也有利金属液顺利流过。使用泡沫陶瓷过滤器，为防止过滤夹杂物影响到金属流通，根据金属液过滤量选用过滤器尺寸。
•若整包金属液过多或过脏，可在横浇道上分叉，使用多个过滤器。
过滤器座的设计
•要充分考虑过滤器安放方便（如锥面、斜度、间隙等）和牢固。
•在安放处的铸型支撑面要做有圆角（抹棱）以防冲砂。
应注意：
--金属液流入面要留有3-5mm搭接量；
--金属液流出面要留>5mm的支撑宽度；
--过滤器四周留有1.0-1.5mm的间隙及集砂槽沟，以防插入时不小心掉下散落的砂粒带入型内；
--过滤器上表面应低于分型面0.5-1.0mm,以防合箱时压坏过滤器(尤其是上面有砂时)。

过滤器常用的放置方式：


•过滤器水平放置，金属液自下而上通过过滤器的方式；
•水平放置：
--过滤器的利用面积大；
--自上而下：在过滤初期，过滤后的液流有花洒现象；随着下面的液体填满，花洒现象消失
--自下而上：过滤后的液流，没有花洒现象
•垂直放置：
--过滤开始时，过滤器的利用面积小；
--过滤后的液流没有花洒现象
过滤器前后的液流状态

过滤器后金属液呈层流状态
注意事项
•陶瓷过滤器使用不当，效果比使用其他过滤器更坏；
•系统设计要金属液全部通过过滤器(如部分未通过，则铝液不纯净，并产生湍流turbulence，卷气而造渣)；
•过滤器的过滤面积应足够大，不影响金属液的流速(最小流速应位于直浇道的最小截面处)；
•过滤器前后应有足够大的空间，有利收集夹杂物。

•金属熔液应做好熔化炉的熔炼(避免氧化，及除渣处理)和保温炉的精炼除渣和除气。因为过滤器的过滤能力是有限的，金属液太脏会导致过滤的熔液比过滤的熔液反而更脏。

注意事项：

•陶瓷过滤器使用前应烘烤，干燥
•陶瓷过滤器上的碎屑应吹掉，不应带入浇道。
•陶瓷过滤器应放置正确，以免压碎。