مرشحات الرغوة الخزفية لتنقية سبائك الألومنيوم

يلعب تنقية السائل المعدني دورًا مهمًا في تحسين الخصائص الميكانيكية للمسبوكات. في الوقت الحالي، تتمثل أجهزة الترشيح المستخدمة لتنقية السائل المعدني بشكل أساسي في مرشحات الرغوة الخزفية المستخدمة في صب الألومنيوم، والتي يمكنها اعتراض الشوائب الضارة في السائل المعدني بفعالية وتحويل تدفق السائل المعدني من تدفق مضطرب إلى تدفق طبقي، وإزالة الشوائب الكبيرة من السائل المعدني تمامًا. بالإضافة إلى إزالة الشوائب الدقيقة منه، وتحسين بنية المادة، والحد بشكل فعال من الغازات والعناصر الضارة في السائل المعدني، وتنقية السائل المعدني وتجانسه.

تتميز المرشحات الرغوية الخزفية المستخدمة في صب الألومنيوم بأداء جيد في درجات الحرارة العالية، ويمكنها ترشيح سائل الألومنيوم المعدني دون تلويث السبائك، كما تتمتع بمسامية جيدة، مما يمنحها قدرة جيدة على الترشيح والامتصاص. وبذلك يتم التخلص من شوائب الأكسيد وشوائب مادة الصهر الموجودة في المحلول المعدني. مرشح رغوي خزفي يتميز بقدرة ترشيح وتنقية جيدة، كما يتمتع بمقاومة ممتازة في درجات الحرارة العالية، واستقرار أمام الصدمات الحرارية، ومقاومة كيميائية عالية. وفي الوقت نفسه، تتميز عملية تصنيع مرشح الرغوة الخزفية بالبساطة، ويمكن من خلالها إنتاج مرشحات ذات أحجام أكبر.

مرشحات الرغوة الخزفية المستخدمة في عملية تصنيع مصبوبات الألومنيوم

الرغوة العضوية هي مادة ذات شبكة مفتوحة تضمن مرور الملاط الخزفي بحرية والتصاق جزيئاته ببعضها البعض، ثم يتم تحميصها لتشكيل هيكل مسامي.

عندما يكون الماء هو الناقل السائل، تكون الرغوة العضوية مائية التوجه بحيث يتم امتصاصها بقوة من قبل الملاط الخزفي. وعادةً ما تكون الرغوة العضوية عبارة عن إسفنج بوليمر يتم تحضيره بطريقة الترغية. ويمكن أن تكون مادة الرغوة العضوية من البولي يوريثان، أو كلوريد البولي فينيل، أو البوليستيرين، أو اللاتكس، أو السليلوز.

يُقطع الرغوة العضوية إلى كتل ذات حجم معين أو أشكال أخرى مرغوبة. يمكن معالجة الرغوة العضوية مسبقًا قبل طلاءها. على سبيل المثال، يتم تسخين الرغوة العضوية أو تحللها مائيًا لإزالة الطبقة الرقيقة التي تغطيها، وذلك لضمان عدم انسداد الفراغات وبالتالي زيادة المسامية. بعد التحلل المائي، يتم فركها وغسلها بالماء مرارًا وتكرارًا، ثم تجفيفها بالهواء للاستخدام في المستقبل.

بشكل عام، قبل عملية الغمس في الملاط، يجب ضغط الرغوة العضوية بشكل متكرر لإزالة الهواء منها، ثم يتم إجراء عملية الغمس في الملاط. ويمكن تشريب الملاط باستخدام طريقة الامتصاص الجوي، أو طريقة الامتصاص الفراغي، أو طريقة الدرفلة الميكانيكية، أو طريقة الاحتكاك اليدوي.

التشريب بالملاط هو عملية تشريب باللف. على سبيل المثال، يتم تطبيق الملاط المُركَّب على الإسفنج الرغوي المصنوع من البولي يوريثان المقطوع عن طريق اللف لتشكيل طبقة مقاومة للحرارة واحدة على الأقل.

يمكن إجراء عملية تشريب الملاط مرة واحدة أو مرتين أو أكثر. ويُفضل تكرار عملية الغمر في الملاط عدة مرات حتى يتم إزالة الهواء الداخلي تمامًا. يتم بثق الرغوة العضوية المشبعة لإزالة الملاط الخزفي الزائد بحيث يتم طلاء الملاط بشكل متجانس على البنية الشبكية للرغوة، ثم يتم بثق الملاط الزائد مرة أخرى لتشكيل جسم خام.

يجب تجفيف الجسم الأخضر المسامي المطلي. ويمكن إجراء عملية التجفيف في مكان بارد، أو باستخدام الهواء الساخن، أو بالأشعة تحت الحمراء، أو بالميكروويف. ويتم تجفيف المادة المطلية عند درجة حرارة أعلى، مثل 100-200 درجة مئوية، لإزالة جميع المواد المتطايرة المتبقية. يتم التحكم في محتوى الرطوبة بعد التجفيف في نطاق 1%. تتراوح درجة حرارة التلبيد بين 1000 و1600 درجة مئوية. ويتم إجراء عملية التلبيد عند درجة حرارة 1300 درجة مئوية في الهواء.