A filtro de espuma cerâmica sem fosfatos é um filtro de espuma cerâmica concebido para a filtração de alumínio fundido sem recorrer a aditivos à base de fósforo na sua composição. O seu objetivo continua a ser o mesmo que o de outros filtros de espuma cerâmica: remover inclusões não metálicas do alumínio fundido, promovendo simultaneamente um fluxo de metal mais estável no processo de fundição. A principal razão para considerar uma formulação sem fosfatos é que os filtros de espuma cerâmica de alumina convencionais, ligados com fosfatos, podem suscitar preocupações de compatibilidade química quando utilizados com determinadas ligas de alumínio que contêm magnésio. Estudos documentaram a degradação das estruturas dos filtros de alumina ligados com fosfatos em contacto com fundidos de alumínio que contêm magnésio.
No caso das fundições de alumínio, o ponto importante é que “Sem fosfatos” não significa simplesmente «um filtro de espuma cerâmica melhor».” Aborda uma consideração específica relativa ao material e à química da massa fundida. A escolha correta continua a depender da composição da liga, do grau de pureza exigido para o metal, da velocidade de fundição, do caudal do alumínio fundido, da área do filtro, do PPI, do design da caixa do filtro e do processo global de tratamento da massa fundida.
O PHF da AdTech, ou Filtro de espuma cerâmica sem fósforo, foi concebido para aplicações com alumínio fundido em que a contaminação por fósforo tem de ser rigorosamente controlada. A AdTech afirma que a formulação do PHF não contém aditivos à base de fósforo e posiciona-o para a produção de ligas de alumínio de alta qualidade e para aplicações a jusante sensíveis.
O que significa “sem fosfatos”?
O termo pode causar confusão, uma vez que os filtros de espuma cerâmica têm sido, historicamente, fabricados com sistemas de ligação à base de fosfatos.
Um filtro convencional de espuma cerâmica de alumina ligada por fosfato pode utilizar uma fase ligante de fosfato de alumínio para manter as partículas de alumina unidas. Os ligantes de fosfato de alumínio são amplamente documentados em aplicações refratárias e cerâmicas, uma vez que proporcionam características de ligação úteis durante o fabrico.
O problema é que a fase de ligação não se comporta da mesma forma em todos os ambientes de alumínio fundido.
Em particular, o magnésio pode reagir com fases de ligação que contenham fosfato. Estudos experimentais demonstraram a degradação de filtros de espuma cerâmica de alumina ligada com fosfato quando expostos a fundidos de alumínio que contêm magnésio. O estudo observou alterações na estrutura do filtro e alterações relacionadas com o fósforo na zona da interface entre o filtro e o metal.
É por isso que o termo filtro de espuma cerâmica sem fosfatos é relevante para as fundições de alumínio.
Um filtro sem fosfatos foi concebido para evitar a utilização de aditivos à base de fósforo na composição do filtro, em vez de recorrer a um sistema convencional de ligação com fosfatos.
No entanto, os compradores devem, mesmo assim, perguntar aos fornecedores o que entendem exatamente por “sem fosfatos”. Se um processo de produção tiver uma especificação rigorosa relativa ao fósforo, é razoável solicitar a declaração de composição do material, os dados técnicos e, quando necessário, as informações relativas aos ensaios analíticos do fornecedor, em vez de se basear apenas no nome do produto.
Por que razão o fósforo é importante na filtração do alumínio?
A importância do controlo do fósforo depende da liga de alumínio e da aplicação a jusante.
O fósforo pode constituir um contaminante indesejado em determinados processos de produção de alumínio de alta qualidade. A AdTech identifica várias áreas em que a contaminação por fósforo pode ser motivo de preocupação, incluindo a condutividade elétrica, o desempenho do tratamento de superfícies, a qualidade das folhas e chapas, a estabilidade do processamento a jusante e os requisitos relativos às ligas de alta pureza.
Isto não significa que todas as operações de fundição de alumínio exijam um filtro sem fosfatos.
Em muitas aplicações convencionais de fundição de alumínio, a solução de filtração padrão pode ser perfeitamente adequada. A necessidade de uma formulação sem fosfatos torna-se mais relevante quando a composição química da liga, as especificações do produto ou o processamento a jusante tornam importante o controlo do fósforo.
Uma decisão prática começa, portanto, pelos requisitos da liga e do produto, e não pelo próprio filtro.
Uma pergunta útil sobre compras
Em vez de perguntar:
“Será que os produtos sem fosfatos são melhores?”
perguntar:
“As especificações da minha liga e do meu produto exigem que a contaminação por fósforo seja controlada?”
Se a resposta for sim, um filtro de espuma cerâmica sem fosfatos torna-se uma opção de filtração relevante.
Por que razão os filtros convencionais ligados por fosfato constituem um motivo de preocupação nas ligas que contêm magnésio?
O magnésio é um importante elemento de liga em muitas ligas de alumínio comerciais. A sua presença pode alterar o ambiente químico em que se encontram os materiais refratários e cerâmicos em contacto com o alumínio fundido.
Estudos sobre os CFFs de alumina ligada por fosfato revelaram que as massas fundidas de alumínio que contêm magnésio podem atacar a fase de ligação fosfática. O mecanismo descrito envolve reações entre o magnésio e o fosfato de alumínio, sendo que a degradação se torna mais significativa à medida que as condições de exposição se alteram.
A consequência não é apenas uma alteração teórica na química.
Se a fase de ligação se deteriorar, a integridade mecânica da estrutura cerâmica pode ser afetada. Em condições extremas, a deterioração pode contribuir para a perda de material do filtro e, potencialmente, introduzir material indesejado na massa fundida.
Esta é uma das razões pelas quais as formulações sem fosfatos têm suscitado interesse para aplicações que envolvem ligas contendo magnésio.
É importante, no entanto, não transformar isto numa regra absoluta segundo a qual todas as ligas de alumínio-magnésio devam utilizar um filtro sem fosfatos. O filtro adequado depende da composição química concreta da liga, da temperatura do processo, do tempo de exposição, da configuração da filtração e dos requisitos do produto.
Como funciona um filtro de espuma cerâmica sem fosfatos?
O mecanismo básico de filtração continua a ser o de um filtro de espuma cerâmica.
Um CFF contém uma rede tridimensional interligada de poros. O alumínio fundido passa por estes canais sinuosos, em vez de se deslocar através de um simples orifício reto.
Durante a filtração, as inclusões não metálicas podem ser retidas através de vários mecanismos, incluindo:
- intercepção mecânica
- adsorção superficial
- efeitos inerciais
- alterações na direção do fluxo
- fixação à estrutura cerâmica
- filtração em profundidade na rede de poros interligados
O filtro pode, portanto, reter inclusões cujo tamanho é inferior ao tamanho nominal dos poros.
A distinção importante é que O PPI não é o mesmo que um tamanho garantido de remoção de partículas.
A Filtro de 30 PPI Isso não significa que todas as partículas maiores do que um limiar fixo de base 30 sejam removidas e que todas as partículas mais pequenas passem. A filtração efetiva depende da estrutura cerâmica, das características das inclusões, do fluxo de fusão, da área do filtro, da profundidade do filtro, do comportamento de humedecimento e das condições de funcionamento.
Esta distinção é importante quando se comparam fornecedores.
Filtros de espuma cerâmica sem fosfatos vs. filtros de espuma cerâmica convencionais
A tabela seguinte resume a principal diferença.
| Fator | CFF convencional ligado com fosfato | CFF sem fosfatos |
|---|---|---|
| Objetivo principal | Filtragem de alumínio fundido | Filtragem de alumínio fundido |
| Base cerâmica típica | Frequentemente à base de alumina | Frequentemente à base de alumina |
| Formulação à base de fosfato | Pode ser utilizado | Concebido sem aditivos à base de fósforo |
| Função principal de filtração | Remove inclusões não metálicas | Remove inclusões não metálicas |
| Preocupações relativas às ligas que contêm magnésio | A compatibilidade química pode exigir alguma atenção | Concebido para dar resposta às preocupações relacionadas com o fosfato |
| Controlo da contaminação por fósforo | Exige que se tenha em conta a composição do filtro | Destinado especificamente a situações em que o controlo do fósforo é importante |
| Seleção PPI | Com base nos requisitos de limpeza e fluxo | Continuando a basear-se nos requisitos de limpeza e fluxo |
| Compatibilidade da caixa de filtro | Deve ser verificado | Deve ser verificado |
| Pré-aquecimento | Obrigatório de acordo com os requisitos do processo | Ainda é necessário |
| Substitui a desgaseificação? | Não | Não |
O ponto essencial é que o mecanismo de filtração e a composição química do material são duas questões distintas.
Uma formulação sem fosfatos não significa, automaticamente, que o filtro tenha uma maior precisão de filtração. O PPI, a área do filtro, a estrutura dos poros e as condições do processo continuam a determinar o comportamento da filtração.
Quais são as principais aplicações?
Os filtros de espuma cerâmica sem fosfatos são particularmente relevantes para aplicações de fundição e transformação de alumínio, nas quais o controlo da contaminação por fósforo é importante.
A AdTech enumera aplicações que incluem:
- fundição de liga de alumínio de alta pureza
- produção de folha de alumínio
- aplicações da folha de bateria
- materiais de alumínio para aplicações eletrónicas
- ligas de alumínio para a indústria automóvel
- fundição de alumínio de precisão
- fundição de lingotes de alumínio
- fundição em placa rolante
- produção de ligas forjadas de alta qualidade
O mesmo princípio aplica-se a todas estas aplicações: o filtro deve ser selecionado de acordo com a liga e o processo de fundição específicos, e não simplesmente de acordo com o setor de utilização final.
Por exemplo, um produtor de folhas metálicas e um fabricante de lingotes convencionais podem ambos utilizar filtros de espuma cerâmica, mas os seus objetivos de limpeza e as condições do processo podem ser diferentes.
Um filtro sem fosfatos é adequado para ligas de alumínio com elevado teor de magnésio?
Pode ser uma opção adequada quando a compatibilidade química relacionada com o magnésio e o controlo do fósforo são fatores importantes.
Esta é uma das razões mais importantes para se estudarem os filtros de espuma cerâmica sem fosfato.
A AdTech identifica especificamente os seus filtros PHF para aplicações em alumínio que exigem o controlo da contaminação por fósforo, enquanto a informação sobre o produto também indica que os filtros PHF são utilizados principalmente para a filtração e purificação de ligas de alumínio com elevado teor de magnésio.
A escolha correta deve ainda ter em conta:
- Composição da liga
- Teor de magnésio
- Temperatura de fusão
- Velocidade de lançamento
- Precisão de filtração exigida
- Área de filtragem
- Configuração da caixa de filtragem
- Carga de inclusão prevista
- Nível de limpeza exigido para o metal
- Requisitos relativos aos produtos a jusante
Um fornecedor não deve, portanto, recomendar um filtro baseando-se apenas na afirmação “trata-se de uma liga de magnésio”.”
O tipo de liga e as condições do processo são importantes.
Leia mais:Como devo escolher o PPI de um filtro de espuma cerâmica?
Como escolher o PPI correto?
PPI significa poros por polegada e é uma das especificações mais utilizadas para filtros de espuma cerâmica.
Um PPI mais elevado representa, geralmente, uma estrutura de poros mais fina. No entanto, uma filtração mais fina implica, normalmente, uma redução correspondente na capacidade de caudal ou um aumento da queda de pressão em condições comparáveis.
A AdTech apresenta atualmente opções de PHF com valores que vão dos 10 PPI aos 60 PPI:
| PPI | Posicionamento geral |
|---|---|
| 10 PPI | Aplicações com caudais mais elevados |
| 20 PPI | Maior caudal e filtração geral |
| 30 PPI | Filtragem padrão |
| 40 PPI | Filtração mais fina |
| 50 PPI | Requisitos de limpeza mais exigentes |
| 60 PPI | Requisitos de filtração fina |
As orientações de seleção atuais da AdTech sugerem aproximadamente 20 a 30 PPI para fundição geral e fundição de tarugos/placas, 30 a 50 PPI para aplicações de folhas e chapas de maior qualidade e 50 a 60 PPI para requisitos de filtração fina.
Estes valores devem ser considerados como orientações para a seleção e não como regras universais.
Leia mais: Que filtro PPI devo utilizar para a fundição de lingotes de alumínio?
Porque não utilizar simplesmente o PPI mais elevado?
Porque a filtração é uma questão de equilíbrio.
Um filtro mais fino pode melhorar a remoção de inclusões mais pequenas, mas se a área de filtração for insuficiente para o caudal de metal necessário, o filtro pode restringir o caudal ou ficar obstruído mais rapidamente.
Uma abordagem prática consiste, portanto, em:
Nível de limpeza exigido + carga de impurezas + caudal de metal + área de filtração disponível = configuração de filtração adequada
Nota:
Um PPI mais elevado = filtração automaticamente melhor
A área do filtro pode ser tão importante quanto o PPI
Suponhamos que dois filtros utilizem a mesma formulação cerâmica e o mesmo PPI, mas que um deles tenha uma área de filtração significativamente maior.
O seu comportamento prático pode variar, uma vez que a área de secção transversal disponível influencia a velocidade do metal ao atravessar o filtro.
Caudais mais elevados exigem normalmente:
- maior área de filtração,
- uma estrutura de filtro mais aberta,
- vários filtros,
- ou um sistema de filtração especificamente concebido para o caudal pretendido.
A informação sobre o produto PHF da AdTech refere ainda que caudais mais elevados exigem, normalmente, áreas de filtração maiores e estruturas com menor PPI para manter um fluxo de material fundido estável.
É por isso que um pedido de orçamento deve incluir o caudal de fundição, em vez de apenas o PPI pretendido.
«Sem fosfatos» significa que o filtro remove impurezas mais pequenas?
Não necessariamente.
O termo sem fosfatos descreve a formulação ou a composição química do material.
A capacidade de capturar inclusões é influenciada por outros fatores, tais como:
- PPI
- estrutura porosa
- espessura do filtro
- área de filtragem
- concentração de inclusão
- morfologia de inclusão
- velocidade de fluxo de fusão
- humedecimento do filtro
- posicionamento do filtro
- temperatura de funcionamento
- qualidade da vedação
Estes fatores não devem ser confundidos entre si.
Um filtro de 30 PPI sem fosfatos continua a ser, no fundo, um produto de filtração de 30 PPI. A sua característica de não conter fosfatos diz respeito à compatibilidade dos materiais e ao controlo do fósforo, e não a um aumento milagroso da precisão da filtração.
Um CFF sem fosfatos substitui um sistema de desgaseificação de alumínio?
Não.
Esta é uma distinção importante para as fundições de alumínio.
Um filtro de espuma cerâmica é utilizado principalmente para remover inclusões sólidas e não metálicas a partir de alumínio fundido.
Um sistema de desgaseificação de alumínio dá resposta às necessidades relacionadas com o hidrogénio dissolvido e com a remoção de gases associados.
Os dois processos resolvem, portanto, problemas diferentes.
Uma sequência típica de tratamento do alumínio fundido pode incluir:
Fusão → fundição/refinagem → desgaseificação → filtração → moldagem
O processo exato depende da fundição e da liga.
A AdTech fornece tanto filtros de espuma cerâmica PHF como equipamento de desgaseificação em linha, o que permite que estas tecnologias sejam consideradas como partes do mesmo sistema de tratamento de alumínio fundido. A informação sobre o produto PHF descreve especificamente a desgaseificação em linha como um processo de apoio à remoção de hidrogénio antes da filtração.
A lição importante para os compradores é simples:
Não compre um filtro de espuma cerâmica quando o verdadeiro problema for o hidrogénio dissolvido.
Da mesma forma, a desgaseificação, por si só, não desempenha a mesma função que a filtração por inclusão física.
Que tamanho de filtro deve encomendar?
As dimensões do filtro devem corresponder às da caixa do filtro ou da câmara de filtração.
A AdTech apresenta atualmente as dimensões comuns do PHF, incluindo:
- 7 × 7 polegadas
- 9 × 9 polegadas
- 12 × 12 polegadas
- 15 × 15 polegadas
- 17 × 17 polegadas
- 20 × 20 polegadas
- 23 × 23 polegadas
- 26 × 26 polegadas
A espessura padrão indicada é de 50 mm, estando disponíveis dimensões e estruturas de bordas personalizadas, de acordo com os requisitos da caixa do filtro.
A dimensão não deve ser considerada um parâmetro de compra independente.
O comprador deve verificar:
- comprimento do filtro
- largura do filtro
- espessura
- configuração dos lugares
- dispositivo de vedação
- dimensões da caixa de filtro
- fluxo previsto de alumínio fundido
- número de filtros utilizados em simultâneo
Um filtro mal ajustado pode permitir que o alumínio fundido contorne a estrutura cerâmica. Nessa situação, o PPI nominal pode estar correto, mas o desempenho real da filtração pode, mesmo assim, ser insatisfatório.
Por que razão é importante a vedação do filtro?
O alumínio fundido deve passar através do filtro cerâmico, em vez de contorná-lo.
Isto torna a interface entre o filtro e a caixa do filtro uma parte importante do sistema de filtração.
O design PHF da AdTech inclui uma borda de fibra expansível destinada a melhorar a vedação durante o pré-aquecimento e a reduzir pequenas folgas à volta da sede do filtro.
O princípio geral é aplicável aos sistemas de filtração com espuma cerâmica:
Meio filtrante + caixa de filtragem + vedação = sistema de filtração
Um filtro de alta qualidade não consegue compensar um desvio significativo à volta do filtro.
O que devem os compradores perguntar a um fornecedor de CFF sem fosfatos?
Um engenheiro de compras deve solicitar mais do que apenas o preço unitário.
Um pedido de cotação útil deve incluir, pelo menos, as seguintes informações:
| Informações a fornecer ou a solicitar | Porque é importante |
|---|---|
| Tipo de liga | Determina a compatibilidade dos materiais |
| Teor de magnésio | Relativo à estabilidade química relacionada com o fosfato |
| Processo de fundição | Determina a configuração da filtração |
| Caudal de metal | Determina a área de filtração necessária |
| Tamanho do filtro atual | Garante a compatibilidade física |
| PPI obrigatório | Define o intervalo de densidade de poros pretendido |
| Espessura do filtro | Afeta o comportamento da instalação e da filtração |
| Nível de limpeza exigido | Ajuda a determinar a precisão da filtração |
| Especificação relativa ao fósforo | Determina se é necessária uma formulação sem fosfatos |
| Tipo de caixa de filtro | Determina a vedação e a instalação |
| Procedimento de pré-aquecimento | Importante para o controlo do choque térmico |
| Declaração de materiais | Ajuda a verificar a composição |
| Tolerância dimensional | Importante para uma postura correta ao sentar-se |
| Documentos de controlo de qualidade | Ajuda a avaliar a consistência dos lotes |
Para uma aplicação que implique um controlo rigoroso do fósforo, os compradores devem perguntar especificamente:
A fórmula do filtro contém aditivos à base de fósforo?
Podem também solicitar a documentação técnica aplicável ou a análise do material quando o teor de fósforo constituir uma especificação controlada.
Erros comuns na compra de filtros de espuma cerâmica sem fosfatos
Erro n.º 1: Partir do princípio de que «sem fosfatos» significa automaticamente «melhor»
Não é verdade.
A principal vantagem prende-se com requisitos específicos de compatibilidade com os materiais e de controlo da contaminação.
Se a aplicação não tiver esse requisito, outros fatores poderão influenciar a decisão de compra.
Erro n.º 2: Selecionar apenas o PPI
O PPI é importante, mas não constitui a especificação na sua totalidade.
A vazão, a área do filtro, as dimensões do filtro, a espessura e a carga de inclusões também devem ser tidas em conta.
Erro n.º 3: Escolher o PPI mais elevado disponível
Um PPI mais elevado não é, automaticamente, a escolha correta.
Se a área de filtração e as condições de caudal não forem adequadas, um filtro excessivamente fino pode causar problemas operacionais.
Erro n.º 4: Ignorar o teor de magnésio
No caso das ligas que contêm magnésio, deve ter-se em conta a compatibilidade química do material do filtro.
Isto é particularmente relevante na avaliação de filtros convencionais de alumina ligada com fosfato.
Erro 5: Considerar o filtro como um produto de desgaseificação
Um filtro de espuma cerâmica remove as impurezas. Não substitui um sistema de remoção de hidrogénio em linha.
Erro n.º 6: Comprar apenas com base no tamanho
Um filtro que se encaixe fisicamente na caixa pode, mesmo assim, não ser adequado para o caudal exigido e o nível de pureza pretendido.
Erro 7: Ignorar o desvio
Uma vedação deficiente pode comprometer o desempenho da filtração, mesmo quando o próprio filtro de cerâmica cumpre as especificações.
Erro n.º 8: Perguntar apenas pelo preço unitário
O preço mais baixo por filtro não representa necessariamente o custo de filtração mais baixo.
Os compradores devem também ter em conta:
- vida útil do filtro
- frequência de substituição necessária
- capacidade de filtração
- taxa de rejeição
- perda por fusão
- tempo de instalação
- qualidade da fundição
- custos decorrentes de defeitos a jusante
Como se devem comparar os fornecedores de CFF sem fosfatos?
Uma comparação útil entre fornecedores deve distinguir as seguintes categorias.
Material
Pergunte que material cerâmico e que sistema de colagem são utilizados.
Química
Confirme se são utilizados aditivos à base de fósforo e se o fornecedor pode apresentar a documentação relevante.
Geometria
Compare o PPI, a espessura, as dimensões, a estrutura dos poros e o design das bordas.
Compatibilidade do processo
Confirme o tipo de liga, o teor de magnésio, a velocidade de fundição e o caudal do metal.
Controlo de qualidade
Verifique a consistência dimensional, a embalagem, os procedimentos de inspeção e a documentação técnica disponível.
Apoio técnico
Um fornecedor com competências técnicas deve ser capaz de abordar outros aspetos para além do preço unitário.
Por exemplo, o fornecedor deve ser capaz de avaliar:
liga + caudal + área do filtro + PPI + configuração da caixa do filtro + requisito de limpeza
em vez de se limitar a perguntar qual é o PPI que o cliente pretende.
O que distingue o AdTech PHF de um CFF normal?
A AdTech define o seu produto PHF como um Filtro de espuma cerâmica sem fósforo concebido para a filtração de alumínio fundido, em que a contaminação por fósforo tem de ser rigorosamente controlada. A empresa afirma que o filtro não contém aditivos à base de fósforo e enumera aplicações que incluem ligas de alumínio de alta pureza, folha metálica, folha para baterias, materiais de alumínio para a indústria eletrónica, ligas para a indústria automóvel, bem como fundição de tarugos e placas.
A informação sobre o produto indica ainda opções de PPI entre 10 e 60 PPI, dimensões comuns entre 7 × 7 polegadas e 26 × 26 polegadas, uma espessura padrão de 50 mm e dimensões ou estruturas de bordas personalizadas, de acordo com os requisitos da caixa de filtro.
A gama mais ampla de produtos da AdTech inclui filtros de espuma cerâmica, filtros PHF, tubos de filtro de cartucho, meios filtrantes de alumina, equipamento de desgaseificação, equipamento de filtração do tipo placa, equipamento de filtração de leito profundo e sistemas integrados de calhas.
Esta gama mais ampla é importante porque a solução correta para o tratamento do alumínio fundido é, muitas vezes, uma combinação de processos e não um único produto isolado.
Quando se deve considerar a utilização de um filtro de espuma cerâmica sem fosfatos?
Um filtro de espuma cerâmica sem fosfatos deve ser considerado quando se verificar uma ou mais das seguintes condições:
- A liga de alumínio contém magnésio.
- A contaminação por fósforo constitui uma especificação de material sujeita a controlo.
- O produto final tem requisitos rigorosos em matéria de limpeza.
- A aplicação envolve alumínio de elevada pureza.
- A qualidade da folha ou da chapa depende da limpeza da massa fundida.
- O processamento a jusante é sensível ao fósforo.
- A fundição pretende evitar o uso de produtos químicos de filtragem à base de fosfato.
- O sistema de filtração existente é compatível com um CFF sem fosfatos.
Pode ser menos relevante quando a aplicação não apresenta requisitos significativos em matéria de controlo do fósforo e uma solução de filtração convencional já cumpre as especificações técnicas.
A decisão deve, portanto, basear-se no processo e não no rótulo do produto.
Lista de verificação para a seleção final
Antes de encomendar um filtro de espuma cerâmica sem fosfatos, confirme os seguintes pontos:
1. Liga
Que liga de alumínio, exatamente, está a ser filtrada?
2. Magnésio
Qual é o teor aproximado de Mg?
3. Necessidades de fósforo
A contaminação por fósforo é, de facto, controlada pelas especificações do produto?
4. Caudal
Quantas toneladas por hora passam pelo filtro?
5. Área do filtro
A área de filtragem existente é suficiente?
6. PPI
Que nível de remoção de inclusão é necessário?
7. Dimensões
O filtro vai caber na caixa de filtro existente?
8. Vedação
Como se evita que o alumínio fundido contorne o filtro?
9. Pré-aquecimento
Que procedimento de pré-aquecimento é necessário?
10. Documentação
O fornecedor pode disponibilizar dados técnicos e informações sobre os materiais relevantes para a aplicação?
Estas perguntas constituem uma base muito melhor para a compra do que simplesmente pedir o filtro sem fosfatos mais barato.
FAQ
1. O que é um filtro de espuma cerâmica sem fosfatos?
Um filtro de espuma cerâmica sem fosfatos é um filtro de espuma cerâmica concebido sem aditivos à base de fósforo na sua composição. É utilizado para filtrar inclusões não metálicas do alumínio fundido, especialmente nos casos em que é necessário controlar a contaminação por fósforo.
2. Por que razão se deve utilizar um filtro de espuma cerâmica sem fosfatos para o alumínio?
A principal razão prende-se com a compatibilidade dos materiais e o controlo do fósforo. Os filtros convencionais de alumina ligada com fosfato podem sofrer degradação química em fundições de alumínio que contenham magnésio, tornando as formulações sem fosfato adequadas a determinados requisitos de ligas e produtos.
3. Um filtro de espuma cerâmica sem fosfatos é melhor do que um CFF convencional?
Não em todos os casos. Pode ser mais adequada quando a contaminação por fósforo ou a compatibilidade química relacionada com os fosfatos constitui uma preocupação importante. Para outras aplicações, a filtração convencional com espuma cerâmica pode ser suficiente.
4. Os filtros de espuma cerâmica sem fosfatos são adequados para ligas de magnésio?
Podem ser particularmente relevantes para ligas de alumínio que contêm magnésio, uma vez que os sistemas de filtragem com ligação fosfática podem suscitar preocupações quanto à compatibilidade química com o magnésio. A escolha exata deve, no entanto, basear-se na composição química da liga e nas condições do processo.
5. Que PPI devo utilizar num filtro de espuma cerâmica sem fosfatos?
O PPI adequado depende do nível de limpeza exigido, do caudal, da área do filtro e do processo de fundição. A AdTech disponibiliza atualmente graus PHF de 10 a 60 PPI, sendo que os graus de 20 a 30 PPI destinam-se, em geral, a aplicações padrão e os graus com PPI mais elevado a requisitos de filtração mais finos.
6. Um filtro sem fosfatos remove o hidrogénio do alumínio fundido?
Não. Um filtro de espuma cerâmica remove principalmente inclusões não metálicas. A remoção do hidrogénio é normalmente efetuada através de um processo de desgaseificação do alumínio.
7. É possível instalar um filtro de espuma cerâmica sem fosfatos numa caixa de filtro normal?
O filtro deve ser adaptado às dimensões específicas da caixa de filtro e ao sistema de vedação. A AdTech afirma que os seus filtros PHF são compatíveis com sistemas de caixas de filtro padrão e que estão disponíveis dimensões e estruturas de bordas personalizadas.
8. Que informações devo fornecer ao solicitar um orçamento?
Indique o tipo de liga, o teor de magnésio, o caudal de metal, as dimensões da caixa do filtro, o PPI necessário, a espessura do filtro, o processo de fundição e os requisitos de limpeza. Se o controlo do fósforo for importante, indique também a especificação relativa ao fósforo.
9. Um PPI mais elevado proporciona sempre uma melhor filtração?
Não. Um PPI mais elevado representa, geralmente, uma estrutura de poros mais fina, mas o PPI adequado deve ser ponderado em função do caudal, da área de filtração e da carga de inclusões.
10. O que devo perguntar a um fornecedor de CFF sem fosfatos?
Informe-se sobre a composição cerâmica, os aditivos à base de fósforo, o PPI, as dimensões, a espessura, a tolerância dimensional, a compatibilidade com a caixa de filtro, as condições de funcionamento recomendadas e a documentação disponível relativa aos materiais ou à qualidade.
Conclusão
A filtro de espuma cerâmica sem fosfatos é um produto de filtração de alumínio fundido concebido sem aditivos à base de fósforo na sua formulação. A sua principal utilidade reside em aplicações em que é necessário controlar a contaminação por fósforo ou em que a compatibilidade química dos filtros cerâmicos convencionais ligados com fosfato constitui uma preocupação.
A questão torna-se particularmente relevante no caso das ligas de alumínio que contêm magnésio, uma vez que estudos demonstraram a degradação química dos filtros de espuma cerâmica de alumina ligada por fosfato em fundições que contêm magnésio.
No entanto, os filtros sem fosfato não devem ser considerados um substituto universal para todos os filtros de espuma cerâmica convencionais.
A escolha do filtro correto continua a depender de:
composição química da liga + necessidade de fósforo + carga de inclusões + caudal + área do filtro + PPI + conceção da caixa do filtro + condições de funcionamento.
Para as fundições de alumínio, a abordagem mais útil consiste, portanto, em selecionar o filtro como parte do processo completo de tratamento do alumínio fundido, em vez de considerar a ausência de fosfatos como a única especificação relevante.
O PHF da AdTech, ou Filtro de Espuma Cerâmica Sem Fósforo, foi concebido especificamente para aplicações de filtração de alumínio fundido em que o controlo da contaminação por fósforo é importante. A sua gama atual de produtos inclui vários graus de PPI e dimensões de filtro, estando disponíveis dimensões e estruturas de borda personalizadas, de acordo com os requisitos da caixa de filtro.
