عملية تصنيع المرشحات الرغوية الخزفية

تشمل عملية تصنيع المرشحات الرغوية الخزفية تشريب الرغوة، والتجفيف، والتلبيد.

عملية تصنيع المرشحات الرغوية الخزفية

التشريب

تتمثل الطريقة التقليدية للتشريب المحلي في البثق اليدوي، وهو ما قد يؤدي بسهولة إلى توزيع غير متساوٍ لملاط الرغوة؛ أو قد يبدو السطح متجانسًا وخاليًا من الفجوات، لكن التوزيع الداخلي يكون غير متساوٍ وتوجد فيه فجوات. أما الطريقة المتطورة فتتمثل في استخدام طريقة البثق الميكانيكي لضغط الرغوة تلقائيًّا عبر أربع بكرات.

يمكن التغلب على أوجه القصور المذكورة أعلاه تمامًا، وتحسين جودة المنتج، وزيادة كفاءة العمل بشكل كبير. ومع ذلك، فإن عملية البثق الميكانيكي تفرض متطلبات أعلى على الرغوة، حيث إن الرغوة ذات الجودة الأقل تتعرض للتمزق بسهولة أثناء عملية البثق الميكانيكي.

في عملية تشريب الرغوة، ينبغي الانتباه إلى مسألتين: الأولى هي الوزن، وهناك كمية مثالية من الطين المشرب بأحجام مختلفة من مرشح رغوي خزفي. فالتغميس الناقص يقلل من متانة لوحة الترشيح؛ بينما يؤدي التغميس المفرط إلى ظهور ثقوب ميتة وإهدار الطين. ويمكن التحكم في كمية ملاط التغميس عن طريق ضبط المسافة بين الأسطوانات في آلة التغميس. وهناك مشكلة أخرى تتمثل في منع تشوه الرغوة.

بعد غمر الرغوة في الطين، تضعف مرونتها، ويتغير حجمها وشكلها. وإذا لم تتوخى الحذر، فسيتم استبعاد المنتج النهائي بسبب شكله غير المنتظم. وبشكل عام، يمكن استخدام قوالب قياسية لتشكيل الرغوة المغمورة من أجل التحكم في تشوهها.

التجفيف والتلبيد

يُعد التلبيد حلقة أساسية في عملية إنتاج المرشحات الرغوية الخزفية. ولمنع تشوه ألواح المرشح، يجب تجفيفها قبل التلبيد، ويمكن وضعها في الفرن للتلبيد بعد التجفيف. ويُعد التحكم في درجة الحرارة أحد العوامل الأساسية في عمليتي التجفيف والتلبيد؛ حيث يؤدي سوء التحكم في درجة الحرارة إلى حدوث تشوه أثناء التجفيف.

المعدات الرئيسية لعملية التلبيد هي فرن التلبيد. يجب أن تكون درجة الحرارة الداخلية لفرن التلبيد متجانسة، وأن يكون خطأ التحكم في درجة الحرارة ضئيلاً، كما يجب تصميم معدل التسخين ودرجة التلبيد ودرجة حرارة التلبيد بشكل مناسب. فالتسخين السريع جداً سيؤدي إلى تبخر الماء بسرعة كبيرة، مما قد يتسبب بسهولة في تشوه لوحة المرشح وظهور تشققات فيها؛ أما التسخين البطيء جداً فسيؤدي إلى انخفاض كفاءة الإنتاج.

إذا كانت درجة حرارة الحفظ منخفضة جدًّا والمدة قصيرة جدًّا، فسيؤثر ذلك على متانة مصنع مرشحات السيراميك, ، ولكن كلما ارتفعت درجة الحرارة، كان ذلك أفضل. فارتفاع درجة الحرارة وطول المدة لا يؤديان فقط إلى إهدار الطاقة وزيادة التكلفة؛ بل إن الطين يتحول إلى خزف عند درجات الحرارة المرتفعة.

على الرغم من تحسن القوة الميكانيكية، إلا أن مقاومة الصدمات الحرارية ونشاط السطح ينخفضان، مما يؤدي إلى انخفاض قدرة لوحة الترشيح على امتصاص الشوائب. وفي ظل إجراء تلبيد سليم، يمكن من ناحية ضمان الخصائص الميكانيكية مثل قوة لوحة الترشيح، ومن ناحية أخرى، لن يتحول الطين إلى خزف. لا يتم تلبيد حبيبات الطين لتشكل جسمًا واحدًا، بل يتم ربطها ببعضها البعض. وتوجد فجوة معينة بينها لتشكل سطحًا غير مستوٍ.