مرشح المعدن المنصهر في مصنع الصب

تتمثل عملية تصنيع مرشح المعادن المنصهرة المستخدمة في المسابك عادةً في ضغط الإسفنج الزائد والجاف المصنوع من البولي يوريثان في ملاط السيراميك، ثم تحميصه وربطه في النهاية عند درجة حرارة عالية لتشكيل مادة سيراميكية مسامية ثلاثية الأبعاد تحتفظ ببنية الفقاعات الأصلية.

بالنظر إلى كفاءة الترشيح وقوته، فإن مرشح الرغوة الخزفية المُعد لم يعد عبارة عن بنية شبكية ثلاثية الأبعاد. بل هو عبارة عن أنابيب مترابطة وملتوية وذات سماكة غير متساوية. ويؤدي سطح الجدار غير المتساوي هذا دورًا رئيسيًّا في احتجاز الشوائب الصغيرة الموجودة في الألومنيوم المنصهر، وهو ما يُعرف بالترشيح العميق.

هذا هو الفرق الجوهري بين شبكة الشاشة وـ مرشح رغوي خزفي للصب. تعمل هذه البنية الشبكية ثلاثية الأبعاد على توسيع مسار تدفق سائل الألومنيوم، وتضمن ملامسة سائل الألومنيوم للوحة الترشيح، كما تزيد من قدرة الامتصاص لجزيئات الشوائب.

في المرحلة الأولية، يعمل الترشيح السطحي على اعتراض الجسيمات الكبيرة، بينما تتم إزالة الجسيمات الصغيرة بواسطة آلية الترشيح العميق. ومع تكوّن الرواسب السطحية، تصبح هذه الرواسب قادرة على احتجاز الجسيمات الكبيرة والصغيرة على حد سواء. ويمكن لآلية الترشيح العميق التقاط الجسيمات الصغيرة العالقة. وفي هذه المرحلة، يكون تأثير الترشيح الذي يوفره مرشح الرغوة الخزفية أفضل.

عندما يصل امتصاص الجسيمات إلى حالة التشبع، أي عندما يصبح عدد الجسيمات الممتصة من المادة المنصهرة مساوياً لعدد الجسيمات التي يجرها تدفق المادة المنصهرة، تنخفض قدرة إزالة الخبث.

آلية الترشيح في مرشح المعدن المنصهر المستخدم في صناعة السبك

الغرض الرئيسي من مرشح الرغوة الخزفية المستخدم في الصب هو إزالة الشوائب الموجودة في معدن الألومنيوم المنصهر. وعادةً ما تتواجد الشوائب في المعدن المنصهر في ثلاثة أشكال: أكاسيد المعادن، ومسحوق المواد المقاومة للحرارة، وجزيئات غريبة أخرى، أي الجزيئات التي تدخل أثناء عملية الصهر.

هناك ثلاث طرق لإزالة الجسيمات العالقة في المادة المنصهرة:

1. الترسيب — تراكم الجسيمات في قاع المادة المنصهرة.
2. تتجمع العوامات المختلطة العائمة على سطح المادة المنصهرة.
3. الترشيح — عملية فصل الجسيمات عن المادة المنصهرة باستخدام وسائط مسامية.

يحدث الترسيب الطبيعي عمومًا عندما تكون الجسيمات كثيفة وخشنة، أما الجسيمات التي يقل حجمها عن 90 ميكرومتر فلا تكون فعالة جدًّا في عملية الترسيب الساكن.