تقنية الترشيح باستخدام مرشح الرغوة الخزفية في المعادن المنصهرة

باعتبارها تقنية معالجة متطورة، فإن تقنية الترشيح لها تأثير كبير على الحد من الشوائب وعيوب المسام، وتحسين الخصائص الميكانيكية وخصائص المعالجة للمسبوكات. وقد مر تطبيق تقنية الترشيح في مجال الصب بعملية تطور: فقد استُخدمت مرشحات الألياف الزجاجية في ستينيات القرن العشرين،, مرشحات الرغوة الخزفية ظهرت في أواخر السبعينيات، وظهرت المرشحات ذات الشكل الخلوي في الثمانينيات. ويُعد تطبيق تكنولوجيا الترشيح جانبًا بالغ الأهمية في إنتاج قطع مصبوبة عالية الجودة.

تكنولوجيا الترشيح

كما نعلم جميعًا، تُعد الشوائب نوعًا مهمًا جدًّا من عيوب الصب، حيث تمثل أكثر من نصف العدد الإجمالي للعيوب. وقد توجد مثل هذه العيوب في جميع قطع الصب، لكن درجة خطورتها تختلف من حالة إلى أخرى. وتُحدد معايير مراقبة عيوب الشوائب بشكل أساسي وفقًا لخصائص قطع الصب واستخداماتها. فكلما زادت دقة قطع الصب أو كانت ظروف عملها قاسية، زادت صرامة القيود المفروضة على عيوب الشوائب. وأهم أنواع الشوائب في قطع الصب هي: الخبث الذي يحتوي على كربونات الكالسيوم وأكاسيد الحديد والمنغنيز والألومنيوم، وجزيئات مادة التلقيح غير المنصهرة، والكبريتيدات، وسيليكات المغنيسيوم، والمذيبات المتبقية، والرمل، وما إلى ذلك.

يمكن إرجاع ظهور الشوائب إلى عدة مراحل في عملية إنتاج القوالب.

(1) الشحنة. إذا تعرضت الشحنة للتآكل الشديد أو تم تخزينها بطريقة غير سليمة، فإن نسبة الشوائب المعدنية المنصهرة ستتجاوز المعيار المحدد.
(2) الصهر والمعالجة بالمحلول. في عمليات المعالجة بالتلقيح، والمعالجة بالتكوير، والمعالجة بالتكرير، وما إلى ذلك، قد تؤدي المعلمات غير الصحيحة للعملية والتشغيل غير السليم إلى دخول الخبث إلى المعدن المنصهر.
(3) متانة رمل القالب والقلب. إذا لم تكن متانة رمل القلب كافية لمقاومة تأثير المعدن المنصهر عالي الحرارة، فسوف يتسبب ذلك في انجراف الرمل.
(4) الأكسدة الثانوية للمعدن المنصهر. وبسبب بنية القالب أو التصميم غير السليم لنظام الصب، يتناثر المعدن المنصهر بعنف أثناء عملية الصب، مما يؤدي إلى تكوين شوائب ثانوية.

بالنظر إلى أسباب ظهور الشوائب، فإن الطرق المناسبة لإزالة هذه العيوب تشمل بشكل أساسي الجوانب التالية.

(1) استخدم مواد خام نظيفة ومطابقة للمواصفات، وتجنب التخزين في العراء، وقم بمعالجة المواد الخام الصدئة مسبقًا.
(2) وضع إجراءات معقولة للصهر والمعالجة الوسيطة، والتشغيل وفقًا للوائح بدقة.
(3) لضمان قوة كافية للقلب، يمكن استخدام تقنية الرمل الراتنجي، كما يمكن استخدام مواد خاصة في الأجزاء المعرضة لصدمة حرارية شديدة.
(4) تصميم نظام الصب بشكل معقول لتجنب تناثر المعدن المنصهر، وزيادة حجم كيس الخبث، وإطالة مسار الصب.
(5) استخدم المرشحات.

ومن بين هذه التدابير، يُعد مرشح الرغوة الخزفية أكثرها فعالية في الحد من الشوائب وعيوب المسام والقضاء عليها، ويمكنه أن يؤدي دورًا لا تستطيع التدابير التكنولوجية الأخرى تحقيقه.