في عملية الإنتاج بمصنع مرشحات السيراميك للمسابك، تتبنى مرشحات السيراميك للمسابك بنية شبكية ثلاثية الأبعاد. حيث يتصل الحامل العضوي بالمسام لاستيعاب المادة المنصهرة ذات الخصائص التكسوتروبية الخاصة وذات الجودة العالية من ZrO2. تُستخدم تقنية البثق الأوتوماتيكي مع تباعد مركزي صحيح يبلغ أربعة مربعات لتصنيع الملاط. ويتم تلبيد وتصلب الهيكل الرغوي للحامل المُشكَّل بشكل متجانس عند درجة حرارة عالية تبلغ 1680 درجة مئوية، كما يتم توسيع حافة الإحكام المصنوعة من القطن.
مرشح مسبك السيراميك يمكنها إزالة الشوائب الكبيرة من الألومنيوم المنصهر بشكل فعال، وتقليل حجم الشوائب الدقيقة بشكل فعال، وتحسين جودة السطح وأداء المنتج.
وعلى وجه الخصوص، يمكنها تحسين تأثير البنية المجهرية وزيادة العائد. ويمكن استخدامها في الصب الدقيق لسبائك الألومنيوم، مثل تلك المستخدمة في مجال النقل الجوي.
تقوم شركة «Denmark Aluminium» بتركيب مصنع «Ceramic Foundry Filter» داخل صندوق ترشيح لوحية لتصفية الشوائب من سبائك الألومنيوم السائلة، وذلك لتلبية احتياجات الصب الدقيق لسبائك الألومنيوم ذات القيمة المضافة العالية والأداء التكنولوجي المتطور في مجالي الطيران والنقل.
ذكرت شركة «دنمارك ألومنيوم» أن سبيكة الألومنيوم 3104 تُستخدم على نطاق واسع كحاوية تغليف مثالية للبيرة والمشروبات الغازية.
ومع ذلك، في حالة وجود شوائب من الخبث في الداخل، أو شقوق أو عيوب أخرى، فإن ضغط الهواء داخل الخزان يرتفع بعد إغلاقه بإحكام، مما قد يؤدي بسهولة إلى انفجار الخزان أو حتى انفجاره.
لذلك، فإن إزالة شوائب الخبث تُعد جزءًا مهمًا من عملية إنتاج المواد الرقيقة المصنوعة من سبائك الألومنيوم 3104.
بهدف دراسة عمليتي ترسيب السائل المنصهر والترشيح بعد صهر سبائك الألومنيوم 3104، تم إنشاء نموذج رياضي قادر على وصف حركة وإزالة شوائب الخبث في هاتين العمليتين، كما تمت دراسة الفرق بين عملية ترسيب السائل المنصهر وعملية الترشيح، مع التركيز على حركة وإزالة شوائب الخبث ذات الأشكال والأحجام المختلفة.
1. يمكن للحمل الحراري الطبيعي الطفيف الذي يحدث أثناء العملية الساكنة للمادة المنصهرة أن يغير مسار شوائب الخبث إلى حد ما، مما يسهل على جزيئات شوائب الخبث أن تطفو إلى الأعلى في المادة المنصهرة، وبالتالي تحقيق تأثير أفضل في إزالة الخبث.
2. في عملية إزالة الخبث الثابتة من المادة المنصهرة، عندما تكون كثافة شوائب الخبث أكبر من كثافة المادة المنصهرة، فإنه كلما زادت كثافة شوائب الخبث، وقل قطرها، وانخفض معامل الشكل، قل تأثير الجاذبية على جزيئات الخبث، وزادت سهولة طفوها.
عندما تكون كثافة شوائب الخبث أقل من كثافة المادة المنصهرة، فإنه كلما انخفضت كثافة شوائب الخبث، زاد قطرها، وزاد معامل الشكل.
3. أثناء عملية الترشيح، ومع زيادة سرعة مرور المادة المنصهرة عبر مرشح «Ceramic Foundry Filter»، يزداد معدل إزالة الخبث في البداية ثم ينخفض بعد ذلك.
كلما زاد عدد ثقوب المرشح، وصغرت حجم الثقوب، وزادت دقة بنية المرشح، تحسّن تأثير إزالة الخبث. ويمكن للمرشح الرغوي الخزفي المستخدم (50ppi) أن يحقق إزالة الخبث من نوع 97%.
4. في عملية الترشيح التي يقوم بها المرشح، كلما انخفضت كثافة الخبث، انخفض معامل الشكل.
