Baza wiedzy · Filtry ceramiczne
Jaki rozmiar filtra ceramicznego wybrać do odlewu?
Wymiar filtra wynika z układu wlewowego, wymaganego przepływu i masy metalu, którą filtr ma przepuścić – nie z wielkości odlewu. Typoszereg wymiarów i dane producenta.
Za mały filtr dławi przepływ albo zapycha się przed końcem zalewania. Za duży nie zmieści się w gnieździe albo wymusi przebudowę układu wlewowego. Rozmiar filtra ceramicznego to decyzja systemowa: zależy od stopu, przepływu, miejsca montażu, grubości i gęstości porów.
W skrócie
- Podawaj zawsze trzy wymiary: długość × szerokość × grubość (albo średnicę × grubość).
- Sprawdzaj dwa parametry: przepływ (kg/s) i pojemność filtra (kg metalu).
- Filtr dobierasz do układu wlewowego, a nie do wielkości odlewu.
- Większy filtr nie zawsze znaczy lepszy.
Jak opisuje się wymiar filtra
- filtry kwadratowe i prostokątne: długość × szerokość × grubość, np. 50 × 50 × 22 mm,
- filtry okrągłe: średnica × grubość, np. Ø70 × 22 mm,
- gęstość porów podaje się osobno, np. „50 × 50 × 22 mm, 20 PPI”.
Grubość ma znaczenie. Filtry 50 × 50 × 15 mm i 50 × 50 × 22 mm mają tę samą powierzchnię czołową, ale inaczej osadzają się w gnieździe i inaczej pracują w układzie. Dlatego w zamówieniu nie wystarczą długość i szerokość.
Pięć czynników, które decydują o rozmiarze
1. Rodzaj stopu
Stopy różnią się temperaturą zalewania, lejnością i ilością wtrąceń. Specyfikacja sprawdzona przy jednym stopie nie przenosi się automatycznie na inny. Dobrze widać to w danych producenta: przy 10 PPI filtr SiC 100 × 100 × 22 mm ma pojemność 400 kg dla żeliwa szarego, ale tylko 200 kg dla żeliwa sferoidalnego.
2. Wymagany przepływ metalu
Powierzchnia filtra musi przepuścić metal w czasie przewidzianym technologią. Zbyt mała powierzchnia oznacza nadmierny opór. Ma to szczególne znaczenie przy projektowaniu nowego układu wlewowego i przy zmianie specyfikacji filtra.
3. Miejsce montażu
Filtr musi fizycznie zmieścić się tam, gdzie ma pracować: w zbiorniku wlewowym, we wlewie głównym, we wlewie rozprowadzającym, w komorze filtra albo w płaszczyźnie podziału formy. Zanim wybierzesz filtr, zmierz dostępną długość, szerokość lub średnicę oraz wysokość.
4. Grubość
Przy tych samych wymiarach czołowych filtry o różnej grubości zachowują się inaczej. Grubość musi też pasować do gniazda – za gruby filtr trzeba wciskać, za cienki może się przesunąć podczas zalewania.
5. Gęstość porów (PPI)
PPI opisuje strukturę porów, niezależnie od wymiarów zewnętrznych. SEFU produkuje wiele małych wymiarów w wersjach 10, 20, 30 i 40 PPI, a większe zwykle w 10, 20 i 30 PPI. Filtr SiC 75 × 75 × 22 mm ma według producenta przepływ 10 kg/s przy 20 PPI i 8 kg/s przy 30 PPI – ten sam wymiar, inna przepustowość.
Dane producenta: przepływ i pojemność filtrów SiC
| Wymiar filtra | 10 PPI: przepływ (kg/s) szare / sferoidalne | 10 PPI: pojemność (kg) szare / sferoidalne | 20 PPI: przepływ / pojemność | 30 PPI: przepływ / pojemność |
|---|---|---|---|---|
| 40 × 40 × 15 mm | 4 / 3 | 64 / 32 | 3 kg/s / 50 kg | 2 kg/s / 42 kg |
| 50 × 50 × 22 mm | 6 / 4 | 100 / 50 | 3,5 kg/s / 78 kg | 3 kg/s / 66 kg |
| 75 × 75 × 22 mm | 14 / 9 | 220 / 110 | 10 kg/s / 175 kg | 8 kg/s / 149 kg |
| 100 × 100 × 22 mm | 24 / 16 | 400 / 200 | 18 kg/s / 310 kg | 15 kg/s / 265 kg |
| 150 × 150 × 22 mm | 54 / 36 | 900 / 450 | 40 kg/s / 698 kg | 33 kg/s / 596 kg |
| 200 × 200 × 40 mm | 95 / 64 | 1600 / 800 | 58 kg/s / 1240 kg | 48 kg/s / 1060 kg |
| Ø50 × 22 mm | 4,5 / 3 | 70 / 35 | 4 kg/s / 61 kg | 3 kg/s / 52 kg |
| Ø100 × 22 mm | 17 / 11 | 280 / 140 | 14 kg/s / 243 kg | 12 kg/s / 208 kg |
| Ø150 × 22 mm | 38 / 25 | 700 / 350 | 32 kg/s / 548 kg | 26 kg/s / 468 kg |
Przykład: odlew 60 kg zalewany w 30 sekund
- Średni wymagany przepływ: 60 kg ÷ 30 s = 2 kg/s.
- Przepływ nie jest tu ograniczeniem – nawet najmniejszy filtr w tabeli (40 × 40 × 15 mm) ma według producenta co najmniej 2 kg/s.
- Ograniczeniem jest pojemność. Dla żeliwa sferoidalnego przy 10 PPI filtr 50 × 50 × 22 mm ma 50 kg – to za mało na 60 kg.
- Kandydat do próby: 75 × 75 × 22 mm (110 kg przy 10 PPI) albo – jeśli potrzebujesz drobniejszej filtracji – ten sam wymiar w 20 PPI (175 kg).
- Dla żeliwa szarego wystarczy według danych 50 × 50 × 22 mm (100 kg przy 10 PPI).
Obliczony przepływ to średnia z całego zalewania. Rzeczywiste warunki zależą od układu wlewowego, temperatury i czystości kąpieli, dlatego wynik obliczeń traktuj jako punkt wyjścia do próby.
Czy większy filtr zawsze filtruje lepiej?
Nie. Większy filtr daje większą powierzchnię, ale musi nadal zmieścić się w gnieździe, zapewnić wymagany przepływ, mieć właściwą grubość i PPI oraz pasować do procesu. Przewymiarowany filtr w układzie, który nie był na niego projektowany, powoduje problemy z osadzeniem i szczelnością. Celem jest dopasowanie filtra do układu wlewowego, a nie wybór największej opcji.
Rozmiar filtra do odlewów z aluminium
Przy aluminium wymiar dobierasz razem z materiałem (tlenek glinu), PPI, przepływem i gniazdem filtra. Jeśli filtr pracuje w komorze, kluczowe są jej wymiary wewnętrzne. Najprostszym punktem wyjścia jest obecna specyfikacja. Do zapytania przygotuj:
- długość, szerokość i grubość obecnego filtra,
- PPI i materiał,
- wymiary komory lub gniazda filtra,
- opis odlewu i procesu,
- wymaganą ilość.
Rozmiar filtra do odlewów z żeliwa
Przy żeliwie liczą się rodzaj żeliwa, układ wlewowy, wymagany przepływ, PPI i miejsce montażu. Producent oferuje filtry SiC w szerokim typoszeregu – poniższe wymiary to przykłady, a nie tabela doboru.
| Typ | Przykładowe wymiary |
|---|---|
| Kwadratowe | 40 × 40 × 15, 50 × 50 × 22, 75 × 75 × 22, 100 × 100 × 22, 150 × 150 × 22 mm |
| Kwadratowe duże | 200 × 200 × 40, 300 × 300 × 50, 400 × 400 × 50, 500 × 500 × 50 mm |
| Okrągłe | Ø40, Ø50, Ø60, Ø70, Ø80, Ø90, Ø100, Ø125, Ø150 × 22 mm |
Filtry okrągłe – liczy się średnica
Filtr okrągły opisuje się średnicą i grubością, a średnica musi pasować do dostępnego miejsca. Dobry przykład z praktyki producenta: odlewnia rzeźb z brązu miała zbiornik wlewowy o średnicy dna około 2 cali (ok. 51 mm). Zamiast większego standardowego filtra rekomendowano próbę z filtrem SiC Ø50 × 22 mm. Zasada jest prosta: rozmiar filtra wynika z układu wlewowego, a nie z wielkości odlewu.
Sześć kroków doboru rozmiaru
- Określ stop: aluminium, żeliwo szare, żeliwo sferoidalne, staliwo, stop miedzi, brąz.
- Zmierz miejsce montażu: gniazdo, komorę filtra, zbiornik wlewowy lub wlew.
- Zmierz obecny filtr: długość × szerokość × grubość albo średnicę × grubość.
- Sprawdź PPI na opakowaniu lub w specyfikacji. Jeśli go nie znasz, wyślij zdjęcie i wymiary.
- Zbierz dane procesu: masę odlewu, czas zalewania, szczegóły układu wlewowego.
- Przy nowym zastosowaniu albo dużej zmianie procesu przetestuj próbki przed większym zamówieniem.
Materiał i gęstość porów omawiamy szerzej w przewodniku Filtr ceramiczny piankowy – jak dobrać materiał i PPI, a przegląd typów filtrów – w artykule Rodzaje filtrów odlewniczych.
Najczęściej zadawane pytania
Jaki filtr do odlewu o masie 50 kg?
To zależy od stopu i PPI. Według danych SEFU dla żeliwa szarego przy 10 PPI wystarczy filtr SiC 50 × 50 × 22 mm (pojemność 100 kg). Dla żeliwa sferoidalnego ten sam filtr ma 50 kg, czyli jest na granicy – warto rozważyć większy wymiar, np. 75 × 75 × 22 mm (110 kg).
Czy grubość filtra ma znaczenie, jeśli wymiary czołowe są takie same?
Tak. Grubość wpływa na zachowanie filtra w układzie i na jego osadzenie w gnieździe. Zawsze podawaj wszystkie trzy wymiary.
Czy mogę zamówić filtr w niestandardowym rozmiarze?
Tak. Producent wykonuje filtry o niestandardowych wymiarach i kształtach – przy nietypowych gniazdach, specjalnych układach wlewowych albo gdy żaden wymiar standardowy nie pasuje. Rysunek albo dokładne wymiary przyspieszają przygotowanie oferty.
Opracowanie: zespół Mammut Polska – oficjalnego dystrybutora SEFU Ceramic w Polsce. Dane techniczne: katalog SEFU Ceramic (PDF) oraz karty techniczne filtrów piankowych producenta. Wartości producenta są orientacyjne – ostateczną specyfikację potwierdza próba w Twoim procesie.
Baza wiedzy
