تقوم لوحة الترشيح الخزفية بفصل الشوائب من الألومنيوم المنصهر من خلال آليات الترشيح الثلاث، وهي: الترشيح بالغربلة، والترشيح بالكتلة، والترشيح بالطبقة العميقة.
آليات ترشيح الألومنيوم المنصهر
الترشيح الغربالي
الترشيح الميكانيكي (الغربلة): عندما يكون حجم الشوائب أكبر من حجم مسام لوحة الترشيح، تعمل لوحة الترشيح كمنخل لمنع مرور الشوائب. ويعتمد الترشيح التقليدي باستخدام قماش الألياف الزجاجية على هذه الآلية.
ترشيح الكيك
ترشيح الطبقة الرسوبية (الكعكة): بعد أن تشكل الشوائب التي تم حجبها سابقًا طبقة متصلة على سطح مرشح رغوي من سيراميك الألومينا اللوحة، فإن حجم المسام المستخدم في عملية الترشيح لم يعد هو حجم مسام لوحة الترشيح، بل أصبح حجم مسام طبقة الكيك المتكونة حديثًا. ومع زيادة سماكة طبقة الكيك، تصبح الفجوات الموجودة عليها أصغر فأصغر، وتُحتجز العديد من الشوائب على سطح طبقة الكيك وفي الفجوات الداخلية لها. وفي الوقت نفسه، تستمر مقاومة لوحة الترشيح لسائل الألومنيوم في الزيادة. وبعد الوصول إلى مستوى معين، يصعب على سائل الألومنيوم المرور عبر لوحة الترشيح. وعند هذه المرحلة، يجب التخلص من لوحة الترشيح. وأثناء عملية الترشيح، يتمثل التغيير الواضح في الانتقال إلى وضع الكيك في الزيادة التدريجية في ضغط الألومنيوم المنصهر.
الترشيح العميق في طبقة الترشيح
الترشيح العميق في طبقة الترشيح: عندما تدخل الشوائب — التي يكون حجمها أصغر بكثير من حجم مسام لوحة الترشيح — إلى لوحة الترشيح مع سائل الألومنيوم، فإنها تُحتجز بواسطة الجدار الداخلي لمسام لوحة الترشيح. وكلما زادت سماكة لوحة الترشيح، زاد تأثير هذا النموذج. ويمكن لهذا النموذج ترشيح الشوائب التي يبلغ حجمها حوالي 20 ميكرومتر.
يعتمد حدوث وضع «الطبقة العميقة» بشكل أساسي على ما إذا كان من الممكن احتجاز جزيئات الشوائب بعد اصطدامها بالجدار الداخلي للوحة المرشح. ويكون المسار داخل لوحة المرشح متعرجًا وخشنًا. وعندما يمر سائل الألومنيوم عبر الثقوب المتعرجة والمتصلة في لوحة الترشيح الخزفية، تترسب الشوائب الداخلية تحت تأثير القوى الهيدروديناميكية، والقصور الذاتي، والاعتراض، والاصطدام، والامتصاص، وما إلى ذلك، على جدران القناة، وذلك للحصول على سائل ألومنيوم نقي.
بالإضافة إلى ذلك، فإن لوحة الترشيح الخزفية ليست مجرد حاجز ميكانيكي أمام الشوائب، بل إن الامتصاص الفيزيائي والكيميائي، والمسام الدقيقة، والامتصاص الكيميائي على الجدار الداخلي للوحة الترشيح، كلها عوامل تساهم أيضًا في احتجاز الشوائب. ولذلك، فإن حجم الشوائب التي يتم ترشيحها أصغر بكثير من حجم فتحات لوحة الترشيح.
عند التصفية باستخدام مرشح رغوي خزفي, ، يتم الجمع بين الآليات الثلاث المذكورة أعلاه. في المرحلة الأولية، تعمل عملية الغربلة السطحية على اعتراض الجسيمات الكبيرة، بينما تتم إزالة الجسيمات الصغيرة بواسطة آلية الترشيح العميق. ومع تكوّن الرواسب السطحية، تصبح الطبقة المترسبة قادرة على اعتراض كل من الجسيمات الكبيرة والصغيرة. كما يتم التقاط الجسيمات الصغيرة العالقة في الشبكة من خلال آلية الترشيح العميق، مما يؤدي إلى تحسين كفاءة الترشيح التي توفرها لوحة الترشيح. وعندما تصل الجسيمات الممتصة إلى حالة التشبع، أي عندما يكون عدد الجسيمات الممتصة من المادة المنصهرة مساوياً لعدد الجسيمات التي تزيلها المادة المنصهرة المتدفقة، تنخفض قدرة إزالة الخبث.