تستخدم المرشحات الخزفية الرغوية للألمنيوم عمومًا رغوة البولي يوريثان كحامل، تُملأ بملاط خزفي مكون من مواد مساعدة على تلبيد الركام الحراري، ومواد رابطة، ومساحيق دقيقة أخرى، والماء، ثم يتم بثق الملاط، ويتم تغطية الباقي بالرغوة. تُجفف المادة الخزفية المحيطة بالألياف، وتُخبز وتُصلب عند درجة حرارة عالية، ويتحلل البولي يوريثان بفعل الحرارة، تاركًا منتجًا خزفيًّا رغويًّا، أي مرشح سيراميكي رغوي. تمتلك شركة AdTech خط إنتاج لمرشحات الرغوة الخزفية، وهو ما يساهم في تحسين الإنتاجية وخفض التكلفة.
تتميز المادة الخزفية المستخدمة في ترشيح المعدن المنصهر بدرجة انصهار عالية جدًّا، ولن تذوب أثناء عملية الصب ولن تتحلل لتتحول إلى معدن منصهر.
مواصفات المرشح
الرقم الموجود أمام PPI يمثل كثافة المسام في المنتج. إذا كان الطراز 10ppi، فهذا يعني أن عدد المسام الموزعة بشكل متساوٍ على أي مسافة طولها 25.4 مم يتراوح بين 8 و12.
بشكل عام، تُستخدم كثافة 10ppi في صب الحديد المطاوع، و10/20ppi في صب الحديد الرمادي، و20/25ppi في صب الألومنيوم، و25/30ppi في صب النحاس، وذلك اعتمادًا على درجة نقاء المحلول.
آلية الترشيح في المرشحات الرغوية الخزفية المستخدمة في صناعة الألومنيوم
• الغربلة. مثل المنخل، تمنع دخول الجسيمات وتكتلاتها التي يزيد حجمها عن حجم مسام سطح المرشح.
• كعكة الترشيح. بعد الغربلة، يتم احتجاز العديد من الشوائب التي يزيد حجمها عن فتحة المرشح عند الطرف المدخل للمرشح. ومع تزايد عدد الشوائب المحتجزة، تتشكل “كعكة الترشيح” المكونة من الشوائب الكبيرة على سطح الطرف المدخل للمرشح. ويؤدي “كعكة الترشيح” إلى تخفيف السائل، بحيث يتم احتجاز الشوائب الأصغر من حجم مسام المرشح جزئيًا على “كعكة الترشيح” أيضًا.
• الترشيح بالطبقة العميقة. داخل مرشح الرغوة الخزفية، يكون المسار الذي يتدفق عبره المادة المنصهرة متعرجًا، بل وتوجد حتى انحرافات للتدفق المتقاطع في منطقة محلية صغيرة. ويؤدي ذلك دورين رئيسيين: ① يمكن أن يزيد بشكل كبير من احتمالية ملامسة جسيمات الشوائب للمرشح؛ ② تسريع معدل التدفق وتغيير اتجاه تدفق المادة المنصهرة، بحيث يمكن احتجاز الشوائب الصغيرة الموجودة في المادة المنصهرة في زاوية ما بعد اصطدامها.