تُستخدم المرشحات الخزفية الرغوية المخصصة لصب المعادن على نطاق واسع في مصانع صب الألومنيوم، وذلك بفضل مزاياها الاقتصادية الجيدة وقدرتها العالية على إزالة الشوائب. يمكن للمرشح الخزفي الرغوي أن يعترض بفعالية الشوائب الموجودة في المعدن السائل، مما يؤدي إلى تحسين جودة المنتج المصبوب. يعمل مرشح الرغوة الخزفية المستخدم في صب المعادن على فصل الشوائب الموجودة في سبيكة الصب السائلة من خلال ثلاث عمليات فيزيائية وكيميائية لتحقيق تأثير تنقية المعدن المنصهر.
مرشحات رغوية خزفية لآلية ترشيح صب المعادن
آلية كعكة الترشيح: يمكن للبنية الخزفية الرغوية المعقدة أن تمنع مرور الخبث ميكانيكيًا بشكل فعال. وعندما يمر المعدن المنصهر عبر مرشح رغوي خزفي نظرًا لتركيبته المعقدة، فإن عملية الفصل الميكانيكي ستقوم بتصفية الشوائب الأكبر حجمًا من المسام الموجودة على سطح المرشح وترسيبها على الطرف الذي يتدفق منه المعدن السائل في المرشح، لتصبح جزءًا من المرشح نفسه. مع زيادة تراكم الشوائب على سطح المرشح، تتشكل تدريجيًا طبقة من “كعكة الترشيح”، مما يؤدي إلى تضييق قناة تدفق المعدن المنصهر بشكل أكبر. لذلك، يمكن لسطح وسائط الترشيح الجديدة تصفية الشوائب الدقيقة. وفي الوقت نفسه، يكون لداخل الوسيلة أيضًا تأثير ترشيحي، حيث تُظهر بعض الثقوب الصغيرة العديدة التي تخترق الجسم الخزفي شقوقًا دقيقة، وبعضها يحتوي على زوايا ميتة. وتُعد هذه المناطق ذات التغيرات المختلفة مواقع محتملة لاعتراض الشوائب، كما يوجد أيضًا تأثير “كعكة الترشيح” داخل المرشح.
التأثير السطحي: عندما يتدفق المعدن المنصهر عبر الجسم الخزفي ذي البنية المعقدة، ينقسم إلى العديد من التيارات الصغيرة، مما يزيد من مساحة التلامس واحتمال التلامس بين الشوائب الموجودة في قلب المعدن المنصهر ووسط الترشيح. ونظرًا لأن سطح المرشح يتكون من أسطح محدبة ومقعرة صغيرة جدًّا، حيث يبلغ حجم الكتل المقعرة حوالي 1~10 ميكرومتر، فإن ذلك ينتج عنه تأثير الامتصاص الكهروستاتيكي والالتصاق لاعتراض الشوائب.
تأثير التصحيح: عندما يتدفق المعدن المنصهر عبر مرشح الرغوة الخزفية، ينقسم إلى تيارات مكونة من العديد من الوحدات الصغيرة، مما يجعل تدفق السائل يميل إلى التحرك في شكل تدفق طبقي. وعندما يكون المعدن المنصهر في حالة تدفق طبقي، ونظرًا لأن كثافة المعدن المنصهر أكبر بكثير من كثافة الشوائب، فإن الشوائب يكون لديها الوقت الكافي للطفو إلى الأعلى وإزالتها.