セラミックフォームフィルターの浄化メカニズム

セラミックフォームフィルターは液体金属内の介在物を効果的に遮断し、鋳造品質と歩留まりを向上させることができます。セラミックフォームフィルターには、液体金属を効果的に浄化するための 4 つの主要なメカニズムがあります。
（１）浮上分離機構
配置した後セラミックフォームフィルター鋳込みシステムでは、溶融金属の流速抵抗が増加し、鋳込みシステム内の溶融金属が満たされた状態となり、鋳込みシステムのスラグ阻止機能を発揮します。同時に、直湯口から射出された溶融金属流は、フィルター溶融金属が直湯口に短時間留まり、比重の小さいスラグが浮上分離することで、底部注入方式と同様の効果が得られます。溶融金属が
セラミックフォームフィルターは、一方では、小さなスラグの浮上密度を継続的に注入し、他方では、渦電流を効果的に低減または除去します。
（２）「ケーキフィルター」機構
セラミックフォームフィルター湾曲した流路は、機械的なスラグの効率的な遮断を可能にし、フィルターの入口端でフィルター孔よりも大きなスラグが捕捉されます。捕捉された介在物の数が増えると、フィルター入口端の表面に「フィルターケーキ」と呼ばれる大きな介在物が形成されます。「ケーキ」は液体の流れを薄くするため、フィルターのサイズよりも小さな介在物も部分的に「ケーキ」に捕捉されます。
（３）吸着機構
フィルターはクロスチャネルまたは内部スプルーのキャビティに配置され、濾過動作は深層濾過です。溶融金属の最初のストランドがフィルターの入口端面に到達すると、液体の流れと泡状セラミックメッシュの吸着現象が発生します。同時に、液体の流れは「衝突」現象を引き起こし、フィルター自体がブロック効果を持ちます。不純物の一部は、一定の圧力下で、不純物と固体泡状セラミックメッシュの間に存在します。一部の介在物は、一定の圧力下で、介在物と固体泡状セラミックメッシュフレームの間に「共通グリッド対応」関係がより類似しているため、潤滑吸着が容易になります。この吸着は主に非選択的な多分子層物理吸着が主なもので、介在物はフィルターメッシュフレームに層ごとに吸着され、最終的に閉塞されます。
（4）整流効果
溶融金属がセラミックフォームフィルターを通過する際、多数の小さなストランド流に分割され、その直径が小さいため、レイノルズ数（Re=vD/γ）が小さくなり、液体の流れは層流になりやすくなります。液体金属が層流状態にあるとき、溶融金属の密度は介在物の密度よりもはるかに大きいため、介在物は浮上して除去するのに十分な時間があり、セラミックフォームフィルターまた、鋳造チャネル内のスラグの閉塞を補助することもできます。フィルターを配置した後、注湯システムで液体金属の流動抵抗が増加し、鋳造チャネル内で液体金属の流れが完全な流れを形成しやすくなり、流量が低下して、介在物が浮上して鋳造チャネルの上面に保持されやすくなります。