شبكية AdTech رغوة فلتر السيراميك توفر الصفائح انخفاضًا مثبتًا بمعدل 40% في معدلات رفض الصب مع تعزيز اتساق الخواص الميكانيكية بأكثر من 15% في التطبيقات الصناعية. صُممت وحدات الترشيح هذه بهيكل فريد ثلاثي الأبعاد مفتوح الخلايا، وتوفر وحدات الترشيح هذه مقاومة فائقة للصدمات الحرارية وإزالة فعالة للشوائب غير المعدنية في سبائك الألومنيوم والحديد والصلب. تعمل المسابك التي تستخدم تقنية الترشيح AdTech على تأمين التدفق الصفحي المستقر، ومنع الاضطرابات، وتحقيق معدلات إنتاجية أعلى بكثير، مما يترجم مباشرةً إلى انخفاض تكاليف الخردة ودورات الإنتاج المحسنة لقطاعات الطيران والسيارات والصب الدقيق.
المبادئ الهندسية لرغوة مرشح السيراميك الشبكية
فهم السلامة الهيكلية لـ صفيحة رغوة المرشح الخزفية الشبكية يتطلب فحص هندستها الداخلية. على عكس المصافي المبثوقة أو شبكة الألياف الزجاجية، تمتلك هذه المرشحات بنية مسار ملتوية تحاكي متاهة ثلاثية الأبعاد. ويجبر هذا التكوين الهندسي المعدن المنصهر على تغيير اتجاهه عدة مرات أثناء المرور. وتزيد ديناميكية التدفق الناتجة من احتمالية التقاط الشوائب ذات الحجم الميكروني من خلال ثلاث آليات متميزة: الغربلة، وتشكيل كعكة المرشح، والترشيح في قاع عميق.
ويعطي مهندسو المسابك الأولوية لهذه المادة بسبب نطاق مساميتها العالية، التي تتراوح عادةً بين 80% و90%. تضمن هذه الأجزاء العالية من الفراغات أن المرشح يفرض الحد الأدنى من انخفاض الضغط على تدفق المعدن مع الحفاظ على أقصى مساحة سطح محددة لامتصاص الشوائب. تقوم شركة AdTech بتصنيع هذه الصفائح باستخدام طريقة الإسفنج البوليمرية، حيث يتم تشريب الرغوة العضوية بملاط السيراميك وتجفيفها وتلبيدها في درجات حرارة عالية. والنتيجة هي هيكل عظمي خزفي قوي خالٍ من البقايا العضوية، وقادر على تحمل البيئات المعدنية القاسية.
آليات إزالة التضمين
تعتمد كفاءة مرشح رغوة السيراميك على التفاعلات الفيزيائية والكيميائية. يتم حظر الجسيمات الكبيرة فيزيائيًا عند واجهة المرشح. أما الجسيمات الأصغر فتصبح محاصرة داخل الشبكة الداخلية لمصفوفة السيراميك.
-
النخل السطحي: تتوقف الجسيمات الأكبر من قطر المسام على الفور عند وجه السحب.
-
ترشيح الكعكة: ومع تراكم الجسيمات الكبيرة، فإنها تشكل طبقة ترشيح ثانوية تلتقط الشوائب الدقيقة.
-
ترشيح العمق: تنطوي الآلية الأكثر أهمية على امتزاز الشوائب الصغيرة (حتى بضعة ميكرونات) على جدران الخلايا الخزفية بسبب التوتر السطحي والتقارب الكيميائي.
اقرأ أيضًا: عملية تصنيع مرشح الرغوة الخزفية.
تصنيفات المواد وملاءمة التطبيق
اختيار الصحيح صفيحة رغوة المرشح الخزفية الشبكية يعتمد كليًا على السبيكة التي يتم صبها. وتحدد عتبات درجة الحرارة والتوافق الكيميائي المواد الأساسية. تنتج AdTech ثلاث فئات أساسية لتغطية طيف الاحتياجات المعدنية.
الجدول 1: مصفوفة اختيار المواد الخزفية
| التركيب المادي | الاسم الشائع | درجة الحرارة القصوى | السبيكة المستهدفة | مؤشر الألوان | الخصائص الرئيسية |
| الألومينا (Al2O3) | الألومينا CFF | 1200°C | الألومنيوم والسبائك | أبيض / وردي | مقاومة عالية لتآكل الألومنيوم المصهور. |
| كربيد السيليكون (SiC) | SiC CFF | 1500°C | الحديد الرمادي وحديد الدكتايل | رمادي/أسود | مقاومة فائقة للصدمات الحرارية والقوة. |
| زركونيا (ZrO2) | زركونيا CFF | 1700°C | الكربون والفولاذ المقاوم للصدأ | أصفر/بني | تحمّل شديد للحرارة وخمول كيميائي. |
يجب على مديري المشتريات مطابقة هذه المواصفات مع إنتاج الأفران. سيؤدي استخدام مرشح الألومينا لصب الحديد إلى فشل كارثي فوري بسبب حدود درجة الحرارة، في حين أن استخدام الزركونيا للألومنيوم غير فعال اقتصاديًا على الرغم من الجدوى التقنية.
تحسين كثافة المسام (PPI) للتحكم في التدفق
تُقاس كثافة المسام بالمسام لكل بوصة خطية (PPI). ويحدد هذا المقياس دقة الترشيح وسعة معدل التدفق لـ صفيحة رغوة المرشح الخزفية الشبكية. يشير رقم PPI الأعلى إلى مسام أصغر وترشيح أدق ولكنه يقدم مقاومة أعلى للتدفق.
تحقيق التوازن بين دقة الترشيح وسرعة الصب
غالبًا ما يواجه المهندسون مفاضلة بين النظافة ووقت ملء القالب. إذا كان الفلتر مقيدًا للغاية، فقد لا يمتلئ القالب قبل أن يتصلب المعدن (يغلق على البارد). إذا كان المرشح مفتوحًا جدًا، فقد تمر الشوائب من خلاله.
-
10-20 PPI: يُستخدم للمسبوكات الكبيرة أو المعادن ذات اللزوجة العالية حيث يكون الملء السريع أمرًا بالغ الأهمية. يزيل الشوائب الجسيمة مثل الخبث والخبث.
-
30-40 PPI: المعيار لمعظم مصبوبات السيارات والآلات العامة. يوفر إزالة متوازنة للشوائب متوسطة الحجم دون إعاقة التدفق بشدة.
-
50-60 PPI: مخصص للمكونات عالية القيمة والحساسة مثل الأجزاء الفضائية أو العلب الإلكترونية رقيقة الجدران حيث تكون النظافة المجهرية إلزامية.
الجدول 2: استخدام مؤشر أسعار المنتجين الموصى به من قبل شركة AdTech
| تصنيف PPI | حجم المسام (مم) | عامل معدل التدفق | التطبيق الموصى به |
| 10 PPI | 1.8 – 2.5 | عالية | كتل المحركات الكبيرة، وقواعد الآلات الثقيلة |
| 20 PPI 20 | 1.2 - 1.8 | متوسط-عالي | الصب بالرمل، والقوالب، ودوارات المكابح |
| 30 PPI 30 | 0.9 - 1.2 | متوسط | رؤوس الأسطوانات، وعلب التروس، والصمامات |
| 40 PPI 40 | 0.7 - 0.9 | متوسطة-منخفضة | قطع غيار الطيران الدقيقة، الشواحن التوربينية |
| 50+ PPI | 0.5 - 0.7 | منخفضة | ألواح درفلة الرقائق، خافضات حرارة الإلكترونيات |
الحد من الاضطراب وفوائد التدفق الصفحي
بالإضافة إلى التقاط المواد الصلبة، تخدم مرشحات AdTech وظيفة هيدروديناميكية. يخلق المعدن المنصهر المصبوب من مغرفة اضطرابًا. يحبس التدفق المضطرب الهواء ويسبب الأكسدة، مما يؤدي إلى عيوب في طبقة الأكسيد. عندما يمر المعدن من خلال صفيحة رغوة المرشح الخزفية الشبكية, ، تقوم الشبكة المعقدة بتصحيح التدفق.
يخرج التيار من المرشح كتدفق رقائقي (سلس). ويقلل الملء الصفحي من تآكل قالب الرمل ويمنع إعادة حبس الشوائب. وغالبًا ما يشير مهندسو المعالجة إلى تصحيح التدفق هذا على أنه ذو قيمة مساوية للترشيح نفسه، خاصةً في الصب بالقالب بالجاذبية وإعدادات الصب بالضغط المنخفض.
كيفية تركيب واستخدام صفيحة الفلتر الرغوية الخزفية بشكل صحيح
دراسة حالة: حل مشكلة عيوب الثقب في إنتاج السيارات
الوقت: مارس 2024
الموقع: مونتيري، المكسيك (مسبك السيارات من المستوى 1)
تحديد المشكلة:
شهد أحد المسابك ذات الحجم الكبير التي تنتج مسابك مكابح حديد الدكتايل ذات الفرجار من حديد الدكتايل ارتفاعًا مفاجئًا في معدلات الرفض، حيث بلغت 12%. حددت مراقبة الجودة الثقوب تحت الجلد وشوائب الخبث باعتبارها العيوب الرئيسية. لم تكن هذه العيوب مرئية إلا بعد التصنيع الآلي، مما أدى إلى إهدار باهظ الثمن للقطع المعالجة. كان المسبك يستخدم قلب مصفاة مضغوط قياسي 10 PPI مضغوط.
مقترح حل AdTech AdTech:
قام مهندسو AdTech بتحليل نظام البوابات وحددوا أن المصفاة المضغوطة لم تكن كافية لالتقاط سيليكات المغنيسيوم الدقيقة المتولدة أثناء عملية التكوُّن العقدي. اقترحنا التحول إلى كربيد السيليكون (SiC) من AdTech صفيحة رغوة المرشح الخزفية الشبكية بمواصفات 20 PPI.
التنفيذ والأدلة:
قام المسبك بتشغيل دفعة تجريبية مكونة من 500 وحدة. تم تعديل نظام البوابات بشكل طفيف لاستيعاب سمك أبعاد مرشح الرغوة (22 مم). ظلت درجة حرارة الصب ثابتة عند 1420 درجة مئوية.
النتائج:
-
الحد من العيوب: انخفضت معدلات الرفض من 12% إلى 0.8% خلال الأسبوع الأول.
-
خصائص التدفق: أبلغ المشغلون عن تعبئة القالب بسلاسة أكبر مع تناثر أقل في كوب الذرب.
-
أداء التصنيع الآلي: زاد عمر الأداة في قسم التحكم الرقمي باستخدام الحاسب الآلي 20% بسبب عدم وجود شوائب صلبة في مصفوفة الحديد.
-
العائد على الاستثمار: على الرغم من أن تكلفة الوحدة من الرغوة الخزفية أعلى من المصفاة، إلا أن انخفاض الخردة وفّر على العميل ما يقرب من $45,000 شهريًا.
تعرّف على فلاتر رغوة السيراميك من AdTech لتحسين كفاءة خط الإنتاج الخاص بك!
المزايا التقنية لتكنولوجيا AdTech التصنيعية
تستخدم AdTech عملية تلبيد آلية متقدمة تضمن اتساق الأبعاد. يعاني العديد من المنافسين من “المسام العمياء” (القنوات الداخلية المسدودة) التي تقلل من مساحة الترشيح الفعالة. تضمن تقنيتنا بنية مترابطة بالكامل.
مقاومة الصدمات الحرارية
القدرة على تحمل التغيرات السريعة في درجات الحرارة أمر غير قابل للتفاوض. عندما يصطدم المعدن المنصهر عند درجة حرارة 1500 درجة مئوية بمرشح في درجة حرارة الغرفة، يكون التدرج الحراري هائلاً. تستخدم مرشحات AdTech مواد رابطة سيراميك محددة تسمح بالتوسع الدقيق دون تشقق. فالمرشح المتشقق أسوأ من عدم وجود مرشح، لأنه يطلق حطام السيراميك في القالب. تخضع مرشحاتنا من SiC وZirconia لاختبارات تدوير حراري صارمة لضمان السلامة الهيكلية أثناء صدمة الصب الأولية.
الاستقرار الكيميائي
السبائك المنصهرة عدوانية كيميائيًا. تكون تركيبات AdTech خاملة كيميائيًا بالنسبة للسبائك المستهدفة. وهذا يمنع المرشح من التفاعل مع المعدن لتكوين شوائب أو فقاعات غازية جديدة. على سبيل المثال، فلاتر الألومينا الخاصة بنا مرتبطة بالفوسفات لمقاومة الطبيعة المسببة للتآكل لسبائك الألومنيوم المنصهرة، مما يضمن عدم دخول أي تلوث فوسفوري إلى المصهور.
تصميم نظام التثبيت والبوابات
الموضع المناسب لـ صفيحة رغوة المرشح الخزفية الشبكية يحدد فعاليته. يؤدي التركيب غير الصحيح إلى التجاوز (تدفق المعدن حول الفلتر) أو الكسر.
-
موقع التنسيب: الموضع المثالي هو في نظام العداء، بالقرب من القالب. وهذا يقلل من المسافة التي يقطعها المعدن النظيف قبل دخول تجويف القالب.
-
أبعاد الطباعة: يجب أن تسمح طبعة المرشح (المقعد في القالب الرملي) بفجوة 1-2 مم حول المحيط لاستيعاب التمدد الحراري، ومع ذلك يجب أن تكون ضيقة بما يكفي لمنع التجاوز.
-
منطقة الدعم: يتطلب المرشح دعامة كافية على وجه الخروج لمقاومة الضغط الحديدي. نوصي بتداخل دعم لا يقل عن 3-5 مم حول الحافة.
-
حساب مساحة التدفق: يجب أن تكون مساحة الوجه الإجمالية للمرشح من 3 إلى 5 أضعاف مساحة الاختناق في نظام البوابات. تضمن هذه النسبة ألا يصبح المرشح عنق الزجاجة لمعدل التدفق.
كيفية استخدام مرشح رغوة الألومينا الخزفية مع صندوق الترشيح.
مقارنة: المرشحات الرغوية مقابل المرشحات الخلوية المبثوقة
وغالبًا ما يقارن المشترون بين الرغوة الشبكية والمرشحات الشبكية على شكل قرص العسل المبثوق. وعلى الرغم من أن المرشحات المبثوقة قوية، إلا أنها تفتقر إلى الخلط والتعرجات التي تتميز بها الرغوة.
الجدول 3: الرغوة الشبكية مقابل قرص العسل المبثوق
| الميزة | مرشح الرغوة الشبكي | مرشح قرص العسل المبثوق |
| بنية المسام | عشوائي، مترابط ثلاثي الأبعاد | قنوات مستقيمة أحادية الاتجاه |
| وضع الترشيح | سرير عميق + كيك | الفحص السطحي فقط |
| تصحيح التدفق | ممتاز (خلط عالي) | جيد (تصويب التدفق) |
| التقاط التضمين | كفاءة عالية (مستوى ميكرون) | معتدل (حسب الحجم) |
| مقاومة التدفق | معتدل | منخفضة |
| الاستخدام الأساسي | مصبوبات دقيقة عالية الجودة | قطع الغيار ذات الحجم الكبير والحالة الحرجة المنخفضة |
دليل المشتريات: المواصفات والتفاوتات المسموح بها
عند الطلب من AdTech، تضمن الدقة في المواصفات تسليم المنتج الصحيح. نحن نوفر الأشكال القياسية (المربعة والمستديرة والمستطيلة) والأشكال الهندسية المخصصة.
-
تحمّل الأبعاد: عادةً ± 1.0 مم للطول/العرض و± 0.5 مم للسمك.
-
طلاء الحواف: نضع حشية مانعة للتسرب متخصصة أو طلاء حراري على حواف المرشح. وهذا يمنع التسرب الجانبي ويزيد من قوة سحق المرشح داخل طبعة القالب.
-
التعبئة والتغليف: الفلاتر رطبة وهشة. وتستخدم AdTech الفصل الفردي للكرتون ومنصات نقالة محكمة الغلق لمنع امتصاص الرطوبة وتلف النقل.
التطبيقات المتقدمة في مجال الفضاء والدفاع
متطلبات الصب الفضائي الجوي هي الأكثر صرامة. يمكن أن يؤدي إدراج واحد في شفرة التوربينات إلى تعطل المحرك. AdTech صفائح رغوة المرشح السيراميكي الشبكي مؤهلة للاستخدام في عمليات الصهر بالحث التفريغي (VIM) وإعادة الصهر بالقوس التفريغي (VAR). تضمن النقاوة العالية لمرشحات الزركونيا الخاصة بنا عدم وجود تلوث في السبائك الفائقة (القائمة على النيكل والكوبالت).
في هذه التطبيقات، يعمل المرشح أيضًا كمثبط للتدفق. فهو يبطئ سرعة دخول المعدن إلى الغلاف الخزفي المعقد، مما يمنع تآكل جدار القالب. يسمح اتساق هيكل المسام في AdTech لبرامج المحاكاة (مثل Magmasoft أو ProCAST) بالتنبؤ بدقة بأوقات الملء، وهو عامل حاسم للتحقق من صحة سلسلة التوريد في مجال الطيران.
الاستدامة والأثر البيئي
تتعرض المسابك الحديثة لضغوط لتقليل النفايات. ومن خلال خفض معدل الخردة بشكل كبير، تساهم فلاتر AdTech في الاستدامة. تستهلك إعادة صهر المسبوكات الخردة ضعف الطاقة (الصهر مرتين) وتزيد من انبعاثات الكربون.
علاوة على ذلك، تلتزم منشآتنا الإنتاجية بمعايير ISO 14001. نقوم بإعادة تدوير نفايات السيراميك الناتجة عن عملية القطع ونستخدم أفران منخفضة الانبعاثات. والمرشحات نفسها غير سامة ويمكن التخلص منها مع نفايات المسابك القياسية أو سحقها لاستخدامها كمواد مجمعة في تطبيقات حرارية أخرى.
اقرأ أيضًا: سعر فلتر رغوة السيراميك 2026.
الأسئلة المتداولة
س1: ما هو الحد الأقصى للعمر الافتراضي لصفيحة الرغوة المرشحة الخزفية الشبكية؟
س2: هل يمكن قص فلاتر AdTech بأحجام مخصصة في الموقع؟
س3: كيف يمكنني الاختيار بين 30 PPI و50 PPI لصب الألومنيوم؟
س4: هل سينكسر الفلتر إذا كان ارتفاع السكب مرتفعًا جدًا؟
س5: هل يؤثر الفلتر على التركيب الكيميائي للسبيكة؟
س6: ما الذي يتسبب في انسداد الفلتر قبل الأوان؟
س7: هل يمكن استخدام هذه المرشحات في الصب المستمر؟
س8: ما هي مشكلة “المسام العمياء” المذكورة في الأدبيات الفنية؟
س9: هل أحتاج إلى تسخين الفلتر الخزفي قبل الاستخدام؟
س10: كيف يمكن مقارنة تكلفة رغوة السيراميك بشبكة الألياف الزجاجية؟
التوصيات الفنية النهائية للمهندسين
دمج صفائح رغوة المرشح السيراميكي الشبكي في عملية الصب الخاصة بك هو قرار استراتيجي يحكم جودة المخرجات. للحصول على أفضل النتائج، يجب على المهندسين التحقق من صحة إجمالي مساحة السطح المفتوح بالنسبة لوزن الصب. توصي شركة AdTech بإجراء تجربة “متدرجة”: ابدأ بمسامية أكثر خشونة (على سبيل المثال، 10 أو 20 نقطة في البوصة المربعة) لتحديد التدفق الأساسي، ثم انتقل إلى مساميات أدق (30 أو 40 نقطة في البوصة المربعة) لزيادة النظافة إلى أقصى حد حتى يصبح معدل التدفق هو العامل المحدد.
يدعم فريقنا الفني العملاء ببيانات المحاكاة واستشارات تصميم البوابات. من خلال مواءمة مواصفات المرشح مع الخصائص المعدنية للمصهور الخاص بك، تضمن AdTech أن تحقق عمليات المسبك الخاصة بك أعلى معايير الكفاءة والجودة.