Pomiar temperatury i kontrola precyzyjnego odlewania

Odnoszący sukcesy producenci odlewów precyzyjnych wiedzą, jak ważna jest kontrola procesu w produkcji odlewów wysokiej jakości. Kluczowymi zmiennymi w procesie odlewania są temperatura formy, właściwości termoizolacyjne formy, czas cyklu i metoda obsługi itp. Jednak najbardziej krytyczną zmienną procesu jest temperatura metalu. W procesie odlewania precyzyjnego bezdotykowy pomiar temperatury metalu nastręcza wiele poważnych trudności. Jednak zestaw niedawno opracowanych urządzeń może dostarczyć dokładnych ilościowych informacji zwrotnych w czasie rzeczywistym, ujawniając potencjalne problemy.

Znaczenie temperatury

W procesie odlewania precyzyjnego, zwłaszcza w procesie „równoosiowym”, temperatura metalu jest czynnikiem dominującym, a co za tym idzie ma również bezpośredni wpływ na wiele cech jakościowych. Jeśli pomiar i kontrola są niewłaściwe, różnica temperatur metalu wpłynie na wielkość gotowego odlewu, wielkość ziarna, porowatość (powierzchniową i wewnętrzną), właściwości mechaniczne, jakość produktu (czyli tendencję do rozrywania na gorąco), pełnię cienkiej części o ścianach itp. Zrób wrażenie.

Dlatego udoskonalenie pomiaru i kontroli temperatury metalu poprawi jakość i produktywność, zmniejszy koszty konserwacji i robocizny oraz zmniejszy koszty testowania i koszty rekompensaty odpowiedzialności.

Trudność pomiaru temperatury

Odlewanie precyzyjne, zwłaszcza odlewanie precyzyjne z wykorzystaniem urządzeń do topienia indukcyjnego, na ogół wykorzystuje pewien rodzaj bezkontaktowej termopary lub pirometru na promieniowanie podczerwone jako podstawowy lub wtórny sposób pomiaru temperatury metalu. Osoby korzystające z pirometrów konwencjonalnych mogą nie rozumieć potencjalnych źródeł błędów w swoich pomiarach, ale po prostu zwracają uwagę na „precyzyjne” warunki techniczne przyrządu i często są wprowadzane w błąd. Te specyfikacje dotyczące precyzji są idealnymi celami w środowisku laboratoryjnym. Niektóre warunki w świecie rzeczywistym mogą prowadzić do zaskakująco wysokich wartości błędów pomiarowych. Obejmują one (ale nie ograniczają się do) następujące:

• Nieznana/zmieniająca się emisyjność — różne stopy, efekty zakłóceń, zależność od temperatury i długości fali oraz zmiany składu podczas przetwarzania itp., które odgrywają rolę w nieprzewidywalności emisyjności.
• Emisja pary: W przypadku topienia pod wysokim ciśnieniem (bliskim i wyższym od ciśnienia atmosferycznego) przepływający gaz w stopionym basenie lub tyglu zwiększy lub zmniejszy promieniowanie cieplne, powodując w ten sposób błędy.
• Przeszkoda w otworze obserwacyjnym: W przypadku większości przyrządów każde osłabienie sygnału spowoduje spadek wartości wskazania temperatury; Brud na okienku obserwacyjnym wpływa na dokładność większości pirometrów.
• Materiał szyby obserwacyjnej: nie wszystkie szkła mają takie same właściwości transmisyjne; niektóre są zabarwione na szaro, podczas gdy właściwości transmisyjne innych szkieł zmieniają się wraz z długością fali. Spowoduje to awarię konwencjonalnego pirometru.
• Kalibracja: Standardem branżowym jest kalibracja raz w roku. Jednak dryf i awaria instrumentu ma swój własny harmonogram. Idealnym podejściem jest kalibracja wszystkich elementów optycznych stosowanych w fabryce (szkło obserwacyjne lub lustro obserwacyjne).
• Kalibracja przyrządu: celowanie przez obiektyw wymaga dokładnego nakładania się dwóch ścieżek optycznych, co wpłynie na wszystkie poziomy konwencjonalnych pirometrów.

Te trudności są unikalne dla optycznego pomiaru temperatury. Jednocześnie pojawiają się również trudności procesowe, które komplikują pomiar temperatury wszelkiego rodzaju oprzyrządowania, w tym:

• Dopuszczalny zakres zmiennych procesowych: O ile cały piec do topienia nie jest w stanie stabilnym (zazwyczaj jest to nierealne), w przeciwnym razie podczas procesu odlewania temperatura będzie miała zakres i bardzo ważne jest, aby ten zakres temperatur był w stanie zagwarantować jakość produktu.
• Zdolność przetwarzania sygnału: Każda konwersja analogowo-cyfrowa lub cyfrowo-analogowa między przyrządami pomiarowymi a sprzętem sterującym jest potencjalnym źródłem błędów, a szeroki zakres analogowy prowadzi do braku precyzji.
• Technologia topienia: Słaba technologia topienia może powodować przejściowe wrzenie elementów o wysokiej prężności par, zakłócenia na powierzchni roztopionego jeziorka lub powstawanie produktów reakcji, z których wszystkie będą powodować błędy w konwencjonalnych pirometrach.
• Dopasowanie między wlewkami, tyglami i zwojami: dla charakterystyki cyklu topienia wszystkie te trzy elementy systemu topienia są ważne. Niewłaściwe dopasowanie spowoduje powolne i nierównomierne topienie, miejscowe przegrzanie lub rozpylanie. Są to również źródła błędów w konwencjonalnych pirometrach.

Spektrometr wysokotemperaturowy, aby rozwiązać problem

Technologia pomiaru wysokiej temperatury ma swoje nieodłączne zalety: brak zanieczyszczeń, brak zatrucia czujnika po usunięciu; łatwa instalacja i użytkowanie; można wykonać pomiar ciągły; brak materiałów eksploatacyjnych; katastrofalna awaria (utrata funkcji pomiarowej) jest niezwykle rzadka. Obecnie postęp w nauce o pirometrii rozwiązał różne problemy związane z rzeczywistym światem użytkowania. Pirospektrometr jest zupełnie nowym instrumentem, jest pirometrem wielofalowym typu ekspertowego, ma dobrą zdolność do rozwiązywania tych problemów.

Oprócz zapewnienia doskonałej dokładności w świecie rzeczywistym, wysokotemperaturowy spektrometr energii ma wiele innych zalet: może zapewnić odczyty w czasie rzeczywistym jakości i tolerancji (czyli stopnia niepewności podczas pomiaru) podczas każdego pomiaru; może również zapewnić siłę sygnału, porównanie między celem a idealnym celem w tej samej temperaturze i stanie. Te dwie funkcje mogą dostarczyć cennych informacji o surowcu i stanie procesu, pomóc w zapewnieniu prawidłowego składu stopu i pokazać, czy materiał stopowy jest gotowany i odparowywany. Oczywiście użytkownicy, którzy opanowali te informacje, mogą również zastosować je w niektórych bardziej zaawansowanych dziedzinach.

W wielu różnych zastosowaniach spektrometry wysokotemperaturowe rozwiązały problem bezdotykowego pomiaru temperatury.

• Emisyjność: Emisyjność zmienia się z każdą partią próbek materiału, co jest korelacją między teoretycznymi obliczeniami w pomiarze wysokiej temperatury a zachowaniem materiału w świecie rzeczywistym. W branży odlewów precyzyjnych emisyjność metali jest bardzo zróżnicowana. Dla każdej próbki jej emisyjność zależy od historycznych warunków składu, właściwości mechanicznych i termicznych, długości fali, przy której wykonywany jest pomiar oraz samej temperatury. Analitycy uważają, że błąd względny temperatury jest proporcjonalny do błędu względnego emisyjności, a mianowicie:
• Wśród nich: T to temperatura, to emisyjność, ΔT i Δ to ich odpowiednie błędy. W przypadku odlewania precyzyjnego wartość emisyjności ciekłego metalu często mieści się w zakresie od 0.15 do 0.30, a mała wartość emisyjności w mianowniku będzie miała duży wpływ na błąd temperatury.

Odlewnia może dostarczyć części wykonane z 20 lub 30 różnych pierwiastków stopowych. Kwantyfikacja wpływu niewielkiej ilości zmian w materiałach stopowych na emisyjność metali nie została przeprowadzona na dużą skalę. Dlatego nie ma podręcznika dotyczącego emisyjności stopów do odlewania precyzyjnego. . Podobieństwa składu nie można wykorzystać do oszacowania emisyjności, niewielka ilość dodatków może znacznie zmienić emisyjność. Jak pokazano na rysunku 1, emisyjność dwóch stopów pokazanych na rysunku, różnica w składzie wynosi łącznie 2% masy atomowej dodawanego pierwiastka. Wynikająca z tego różnica w emisyjności powoduje, że pirometr „skalibrowany” w zależności od stopu generuje błąd odczytu rzędu kilkuset stopni. Duże błędy spowodują chaos w procesie i zatrzymają piec do wytapiania na kilka dni.

Pirospektrometr to pirometr, który nie wymaga wcześniejszego przygotowania żadnych informacji i może wykonywać dokładne pomiary, niezależnie od emisyjności, i nie jest ograniczony przez środowisko. Pokazuje temperaturę i emisyjność zarejestrowane przez spektrometr wysokotemperaturowy FAR do monitorowania precyzyjnych stopów odlewniczych na bazie niklu. Na rysunku widać, że każda zmiana wartości nastawy mocy powoduje gwałtowny wzrost emisyjności podobny do skoku, co jest spowodowane zakłóceniem elektromagnetycznego mieszania stopionego materiału, co wzmocni emisyjność. Ruch cieczy tworzy małą wnękę, która zwiększa absorpcję i emisję dzięki efektowi wielokrotnych odbić. Po drugie, gdy stop stygnie, emisyjność ulega stopniowej zmianie: około 1:15, częstość występowania zmniejsza się o ponad 10%, z 0.245 do 0.220.

Efekt ten jest zgodny z wrzeniem i parowaniem materiałów stopowych. Kiedy ta zmiana nastąpi, temperatura pozostaje stała. Wreszcie stop zamarza, a emisyjność zmienia się drastycznie, od 0.22 do 0.60. Powoli spadająca temperatura i jednocześnie powoli rosnąca emisyjność wskazują, że proces utwardzania metalu przebiega w stanie zawiesiny, a nie nagłej zmiany fazy, jak woda zamienia się w lód. Rysunek 3 pokazuje ten sam proces, co rysunek 2, ale tym razem dodano wyjście konwencjonalnego pirometru. Oprócz dużego błędu temperatury należy zauważyć, że podczas procesu chłodzenia przy wyłączonym zasilaniu konwencjonalne pirometry nie mogą mierzyć. Pomiędzy 1:35 a 1:50 pirometr odnotował wzrost temperatury. Jest to fałszywy stan, spowodowany wzrostem emisyjności podczas procesu chłodzenia metalu.

W rzeczywistej pracy ogromny błąd temperatury spowodowany nieprawidłową emisyjnością nie tylko wpływa na jakość produktu, ale ma również oczywiste konsekwencje, takie jak marnotrawstwo energii elektrycznej, wydłużony czas cyklu i zwiększone zużycie materiałów ogniotrwałych. Dwie krzywe śladowe to temperatura i emisyjność w czterech kolejnych cyklach odlewania mierzonych pirometrem. Szczytowa temperatura nie jest bez Szczególnie powtarzalna, widać, że istnieje wiele dość dużych skoków emisyjności na Rysunku 4, wskazujących na szczególnie duże zakłócenie. Skok jest spowodowany silnym mieszaniem elektromagnetycznym.

Proces przebiega następująco: zaburzenie w stopie wzmacnia emisyjność, a konwencjonalne pirometry interpretują to jako wartość przegrzania; następnie, w reakcji na zjawisko, sterownik odcina zasilanie; odcięcie zasilania Po tym zakłócenie ustąpiło, po czym konwencjonalny pirometr wykrył stan zbyt niskiej temperatury i ponownie włączono zasilanie. Powstały wzrost prądu gwałtownie poruszył stopiony materiał i rozpoczął się cykl okresowy, a poważne zakłócenia spowodowały korozję materiałów ogniotrwałych. W efekcie w produkcie powstają inkluzje.

Proszę zachować źródło i adres tego artykułu do przedruku:Pomiar temperatury i kontrola precyzyjnego odlewania

Minhe Firma odlewnicza są dedykowane do produkcji i zapewniania wysokiej jakości i wysokiej wydajności części odlewniczych (zakres części odlewanych z metalu obejmuje głównie) Cienkościenne odlewanie ciśnieniowe,Odlewanie pod ciśnieniem z komory gorącej,Odlewanie matrycowe w zimnej komorze), Usługa okrągła (usługa odlewania ciśnieniowego,Obróbka CNC,Produkcja form, Obróbka powierzchni). Wszelkie niestandardowe odlewanie ciśnieniowe z aluminium, odlewanie ciśnieniowe magnezu lub znalu / cynku oraz inne wymagania dotyczące odlewów są mile widziane, aby się z nami skontaktować.

Pod kontrolą ISO9001 i TS 16949, wszystkie procesy są przeprowadzane przez setki zaawansowanych maszyn do odlewania ciśnieniowego, maszyn 5-osiowych i innych urządzeń, od blasterów po pralki Ultra Sonic. Minghe ma nie tylko zaawansowany sprzęt, ale także profesjonalny zespół doświadczonych inżynierów, operatorów i inspektorów, aby zrealizować projekt klienta.

Producent kontraktowy odlewów ciśnieniowych. Możliwości obejmują odlewanie ciśnieniowe aluminium w zimnej komorze od 0.15 funta. do 6 funtów, szybka zmiana konfiguracji i obróbka. Usługi o wartości dodanej obejmują polerowanie, wibrowanie, gratowanie, śrutowanie, malowanie, powlekanie, powlekanie, montaż i oprzyrządowanie. Obrabiane materiały obejmują stopy takie jak 360, 380, 383 i 413.

Pomoc w projektowaniu odlewów cynkowych/równoległe usługi inżynieryjne. Zleceniodawca precyzyjnych odlewów cynkowych. Można wytwarzać miniaturowe odlewy, odlewy ciśnieniowe wysokociśnieniowe, odlewy wielopłytkowe, konwencjonalne odlewy formowe, odlewy jednostkowe i niezależne oraz odlewy z uszczelnieniem gniazdowym. Odlewy mogą być produkowane w długościach i szerokościach do 24 cali z tolerancją +/- 0.0005 cala.  

Certyfikowany ISO 9001: 2015 producent odlewanego magnezu, Możliwości obejmują odlewanie ciśnieniowe magnezu do 200 ton gorącej komory i 3000 ton zimnej komory, projektowanie oprzyrządowania, polerowanie, formowanie, obróbka skrawaniem, malowanie proszkowe i płynne, pełna kontrola jakości z możliwościami CMM , montaż, pakowanie i dostawa.

Certyfikat ITAF16949. Dodatkowa usługa odlewania obejmuje casting inwestycyjny,odlewanie piaskowe,Odlewanie grawitacyjne, Utracone odlewanie pianki,Odlewanie odśrodkowe,Odlewanie próżniowe,Trwałe odlewanie form,.Możliwości obejmują EDI, pomoc inżynierską, modelowanie bryłowe i przetwarzanie wtórne.

Przemysł odlewniczy Części Studia przypadków dla: samochodów, rowerów, samolotów, instrumentów muzycznych, jednostek pływających, urządzeń optycznych, czujników, modeli, urządzeń elektronicznych, obudów, zegarów, maszyn, silników, mebli, biżuterii, przyrządów, telekomunikacji, oświetlenia, urządzeń medycznych, urządzeń fotograficznych, Roboty, rzeźby, sprzęt dźwiękowy, sprzęt sportowy, narzędzia, zabawki i inne. 

W czym możemy Ci pomóc dalej?

∇ Przejdź do strony głównej dla Odlewanie ciśnieniowe Chiny

By Producent odlewów ciśnieniowych Minghe |Kategorie: Przydatne artykuły |Materiał tagi: Odlewanie aluminium, Odlew cynkowy, Odlewanie magnezu, Casting tytanu, Odlewanie ze stali nierdzewnej, Odlew mosiężny,Odlew z brązu,Przesyłanie wideo,Historia firmy,Odlew aluminiowy |Komentarze wyłączone