Temperatuurmeting en controle van precisiegieten

Succesvolle fabrikanten van precisiegietwerk kennen het belang van procesbeheersing voor de productie van hoogwaardige gietstukken. De belangrijkste variabelen in het gietproces zijn onder meer de matrijstemperatuur, de thermische isolatie-eigenschappen van de matrijs, de cyclustijd en de methode van de operator, enz. De meest kritische procesvariabele is echter de metaaltemperatuur. In het precisiegietproces heeft de contactloze meting van de metaaltemperatuur veel grote problemen. Een reeks recentelijk ontwikkelde apparaten kan echter real-time nauwkeurige kwantitatieve feedback geven, waardoor potentiële problemen aan het licht komen.

Het belang van temperatuur

In het precisiegietproces, vooral in het "gelijke as"-proces, is de metaaltemperatuur de dominante factor en heeft daarom ook een directe invloed op veel kwaliteitskenmerken. Als de meting en controle niet correct zijn, heeft het verschil in metaaltemperatuur invloed op de uiteindelijke gietgrootte, korrelgrootte, porositeit (oppervlakte en interne), mechanische eigenschappen, productkwaliteit (dat wil zeggen de neiging tot heet scheuren), de volheid van dunwandige onderdelen, enz. Maak indruk.

Daarom zal het verbeteren van de meting en regeling van de metaaltemperatuur de kwaliteit en productiviteit verbeteren, de onderhouds- en arbeidskosten verlagen en de testkosten en kosten voor aansprakelijkheidscompensatie verlagen.

Moeilijkheid van temperatuurmeting

Precisiegieten, met name precisiegieten met behulp van inductiesmeltapparatuur, gebruikt over het algemeen een bepaald type contactloze infraroodstralingsthermokoppel of pyrometer als het primaire of secundaire middel voor het meten van de metaaltemperatuur. Mensen die conventionele pyrometers gebruiken, begrijpen misschien niet de mogelijke bronnen van fouten in hun metingen, maar letten gewoon op de "precieze" technische omstandigheden van het instrument en worden vaak misleid. Deze precisiespecificaties zijn gewoon ideale doelen in een laboratoriumomgeving. Sommige omstandigheden in de echte wereld kunnen leiden tot verrassend hoge meetfoutwaarden. Ze omvatten (maar zijn niet beperkt tot) het volgende:

• Onbekende/veranderende emissiviteit - een verscheidenheid aan legeringen, verstoringseffecten, temperatuur- en golflengteafhankelijkheid en veranderingen in samenstelling tijdens verwerking, enz., die allemaal een rol spelen bij de onvoorspelbaarheid van emissiviteit.
• Stoomafgifte: Bij smelten onder hoge druk (bijna en boven atmosferische druk) zal het overstromende gas in het smeltbad of de smeltkroes de warmtestraling verhogen of verlagen, waardoor fouten worden veroorzaakt.
• Obstakel voor observatiegat: bij de meeste instrumenten zal elke verzwakking van het signaal de waarde van de temperatuurindicatie doen dalen; vuil op het observatievenster beïnvloedt de nauwkeurigheid van de meeste pyrometers.
• Observatie vensterglas materiaal: niet alle glazen hebben dezelfde transmissie-eigenschappen; sommige zijn "grijs" gekleurd, terwijl de transmissie-eigenschappen van andere brillen veranderen met de golflengte. Hierdoor zal de conventionele pyrometer uitvallen.
• Kalibratie: De industriestandaard is om eenmaal per jaar te kalibreren. Het driften en falen van het instrument heeft echter zijn eigen schema. De ideale aanpak is om alle optische componenten die in de fabriek worden gebruikt (observatieglas of observatiespiegel) te kalibreren.
• Kalibratie instrument: voor het richten door de lens zijn twee optische paden nodig die elkaar nauwkeurig overlappen, wat van invloed is op alle niveaus van conventionele pyrometers.

Deze moeilijkheden zijn uniek voor optische temperatuurmetingen. Tegelijkertijd zijn er ook procesgerelateerde problemen, die de temperatuurmeting van elk type instrument bemoeilijken, waaronder:

• Het acceptabele bereik van procesvariabelen: tenzij de gehele smeltoven in een stabiele staat verkeert (meestal is dit onrealistisch), anders zal tijdens het gietproces de temperatuur een bereik hebben en het is erg belangrijk dat dit temperatuurbereik de kwaliteit van het product moet kunnen garanderen.
• Signaalverwerkingscapaciteit: elke conversie van analoog naar digitaal of digitaal naar analoog tussen meetinstrumenten en regelapparatuur is een potentiële bron van fouten, en het brede analoge bereik leidt tot een gebrek aan precisie.
• Smelttechnologie: Slechte smelttechnologie kan overgangskoken van elementen met hoge dampdruk, verstoring van het oppervlak van het smeltbad of vorming van reactieproducten veroorzaken, die allemaal fouten in conventionele pyrometers veroorzaken.
• Matching tussen ingots, smeltkroezen en spoelen: voor de kenmerken van de smeltcyclus zijn deze drie componenten van het smeltsysteem allemaal belangrijk. Onjuiste afstemming zal langzaam en ongelijkmatig smelten, lokale oververhitting of sputteren veroorzaken. Dit zijn ook bronnen van fouten in conventionele pyrometers.

Spectrometer op hoge temperatuur om het probleem op te lossen

Meettechnologie voor hoge temperaturen heeft zijn inherente voordelen: geen vervuiling, geen sensorvergiftiging bij verwijdering; eenvoudige installatie en gebruik; continue meting kan worden uitgevoerd; geen verbruiksmaterialen; catastrofaal falen (verlies van meetfunctie) is uiterst zeldzaam. Nu heeft de vooruitgang in de pyrometriewetenschap verschillende problemen opgelost die verband houden met de echte wereld die in gebruik is. De pyrospectrometer is een gloednieuw instrument, het is een pyrometer met meerdere golflengten van het expertsysteemtype en heeft een goed vermogen om deze problemen op te lossen.

Naast een uitstekende nauwkeurigheid in de echte wereld, heeft de hoge-temperatuur-energiespectrometer vele andere voordelen: hij kan tijdens elke meting real-time metingen leveren van de kwaliteit en toleranties (dat wil zeggen de mate van onzekerheid tijdens de meting); het kan ook signaalsterkte bieden, de vergelijking tussen het doelwit en het ideale doelwit onder dezelfde temperatuur en toestand. Deze twee functies kunnen waardevolle informatie geven over de grondstof- en processtatus, helpen om de juiste samenstelling van de legering te waarborgen en laten zien of het legeringsmateriaal wordt gekookt en verdampt. Het is duidelijk dat gebruikers die deze informatie onder de knie hebben, deze ook kunnen toepassen op enkele meer geavanceerde velden.

In een groot aantal verschillende toepassingen hebben spectrometers voor hoge temperaturen de moeilijkheid van contactloze temperatuurmeting opgelost.

• Emissiviteit: Emissiviteit verandert met elke batch materiaalmonsters, wat een correlatie is tussen theoretische berekeningen bij hoge temperatuurmetingen en materiaalgedrag in de echte wereld. Voor de precisiegietindustrie varieert de emissiviteit van metalen sterk. Voor elk monster hangt de emissiviteit af van de historische samenstellingsomstandigheden, mechanische en thermische eigenschappen, de golflengte waarop de meting wordt uitgevoerd en de temperatuur zelf. Analisten zijn van mening dat de relatieve fout van temperatuur evenredig is met de relatieve fout van emissiviteit, namelijk:
• Onder hen: T is de temperatuur, is de emissiviteit, ΔT en Δ zijn hun respectieve fouten. Voor precisiegieten ligt de emissiviteitswaarde van vloeibaar metaal vaak in het bereik van 0.15 tot 0.30, en de kleine emissiviteitswaarde in de noemer zal een grote invloed hebben op de temperatuurfout.

Een gieterij kan onderdelen leveren die zijn gemaakt van 20 of 30 verschillende legeringselementen. De kwantificering van de impact van een kleine verandering in legeringsmaterialen op de emissiviteit van metalen is niet op grote schaal uitgevoerd. Daarom is er geen handleiding voor de emissiviteit van precisiegietlegeringen. . De gelijkenis van de samenstelling kan niet worden gebruikt om de emissiviteit te schatten, een kleine hoeveelheid additieven kan de emissiviteit sterk veranderen. Zoals weergegeven in figuur 1, is de emissiviteit van de twee legeringen weergegeven in de figuur, het verschil in samenstelling is een totaal van 2% atoomgewicht van het toegevoegde element. Het resulterende verschil in emissiviteit zorgt ervoor dat een pyrometer die is "gekalibreerd" volgens een legering een leesfout van enkele honderden graden produceert. Grote fouten veroorzaken proceschaos en sluiten de smeltoven enkele dagen uit.

De pyrospectrometer is een pyrometer die vooraf geen informatie hoeft voor te bereiden en nauwkeurige metingen kan uitvoeren, ongeacht de emissiviteit, en niet wordt beperkt door de omgeving. Het toont de temperatuur en emissiviteit geregistreerd door de FAR-spectrometer voor hoge temperaturen voor het bewaken van precisiegietlegeringen op nikkelbasis. Uit de figuur blijkt dat elke verandering van de vermogensinstellingswaarde een snelle piekachtige toename van de emissiviteit veroorzaakt, die wordt veroorzaakt door de verstoring van het elektromagnetische roeren van het gesmolten materiaal, wat de emissiviteit zal versterken. De beweging van de vloeistof vormt een kleine holte, die de absorptie en emissie verhoogt door het effect van meerdere reflecties. Ten tweede, wanneer de smelt afkoelt, ondergaat de emissiviteit een stapsgewijze verandering: rond 1:15 wordt de incidentie verminderd met meer dan 10%, van 0.245 naar 0.220.

Dit effect komt overeen met het koken en verdampen van legeringsmaterialen. Wanneer deze verandering optreedt, blijft de temperatuur constant. Uiteindelijk bevriest de smelt en verandert de emissiviteit drastisch, van 0.22 naar 0.60. De langzaam dalende temperatuur en de gelijktijdige langzaam toenemende emissiviteit geven aan dat het proces van metaalharding een slurrytoestand ondergaat, in plaats van een plotselinge faseverandering zoals water in ijs verandert. Figuur 3 toont hetzelfde proces als figuur 2, maar deze keer is de output van een conventionele pyrometer toegevoegd. Naast de grote temperatuurfout moet worden opgemerkt dat conventionele pyrometers tijdens het uitschakelkoelproces niet kunnen meten. Tussen 1:35 en 1:50 meldde de pyrometer een temperatuurstijging. Dit is een valse toestand, veroorzaakt door de toename van de emissiviteit tijdens het koelproces van het metaal.

Tijdens het daadwerkelijke gebruik heeft de enorme temperatuurfout die wordt veroorzaakt door onjuiste emissiviteit niet alleen invloed op de productkwaliteit, maar heeft het ook enkele voor de hand liggende gevolgen, zoals verspilling van elektriciteit, verlengde cyclustijd en verhoogde slijtage van vuurvaste materialen. De twee tracecurves zijn de temperatuur en emissiviteit in vier opeenvolgende gietcycli gemeten door een pyrometer. De piektemperatuur is niet zonder Bijzonder herhaalbaar, je kunt zien dat er veel vrij grote pieken zijn in de emissiviteit in figuur 4, wat aangeeft dat er een bijzonder grote verstoring is. De piek wordt veroorzaakt door sterke elektromagnetische roering.

Het proces is als volgt: de storing in de smelt versterkt de emissiviteit en conventionele pyrometers interpreteren dit als een te hoge temperatuurwaarde; vervolgens, als reactie op het fenomeen, schakelt de controller de stroom uit; de stroom valt uit. Daarna nam de storing af, waarna de conventionele pyrometer de toestand van een te lage temperatuur detecteerde en de stroom weer werd ingeschakeld. De resulterende stroomstoot bewoog het gesmolten materiaal hevig, en de periodieke cyclus begon, en de ernstige verstoring veroorzaakte de corrosie van vuurvaste materialen. Als gevolg hiervan worden insluitsels in het product gegenereerd.

Bewaar de bron en het adres van dit artikel voor herdruk:Temperatuurmeting en controle van precisiegieten

Minge Spuitgietbedrijf zijn toegewijd aan het vervaardigen en leveren van hoogwaardige en hoogwaardige gietstukken (het assortiment metalen spuitgietonderdelen omvat voornamelijk: Dunwandig spuitgieten,Hot Chamber Spuitgieten,Koude kamer spuitgieten),Ronde Service (Die Casting Service,CNC-bewerking,Matrijzen maken, Oppervlaktebehandeling). Elk aangepast aluminium spuitgieten, magnesium of Zamak / zink spuitgieten en andere gietstukken zijn welkom om contact met ons op te nemen.

Onder controle van ISO9001 en TS 16949 worden alle processen uitgevoerd door honderden geavanceerde spuitgietmachines, 5-assige machines en andere faciliteiten, variërend van blasters tot Ultra Sonic-wasmachines. Minghe heeft niet alleen geavanceerde apparatuur, maar heeft ook professionele team van ervaren ingenieurs, operators en inspecteurs om het ontwerp van de klant waar te maken.

Contractfabrikant van spuitgietwerk. Mogelijkheden zijn onder meer koude kamer aluminium spuitgietonderdelen vanaf 0.15 lbs. tot 6 lbs., snelwissel instellen en machinaal bewerken. Diensten met toegevoegde waarde omvatten polijsten, trillen, ontbramen, stralen, schilderen, plateren, coaten, assembleren en bewerken. Materialen waarmee gewerkt is, zijn legeringen zoals 360, 380, 383 en 413.

Hulp bij ontwerp van spuitgieten van zink/concurrent engineering. Custom fabrikant van precisie gegoten zink. Miniatuurgietstukken, hogedrukgietstukken, multi-slide gietstukken, conventionele gietstukken, eenheidsmatrijs en onafhankelijke spuitgietstukken en holteverzegelde gietstukken kunnen worden vervaardigd. Gietstukken kunnen worden vervaardigd in lengtes en breedtes tot 24 inch met een tolerantie van +/- 0.0005 inch.  

ISO 9001: 2015 gecertificeerde fabrikant van gegoten magnesium. Mogelijkheden zijn onder hoge druk spuitgieten van magnesium tot 200 ton hete kamer en 3000 ton koude kamer, gereedschapsontwerp, polijsten, gieten, machinale bewerking, poeder- en vloeistofverven, volledige QA met CMM-mogelijkheden , montage, verpakking & levering.

ITAF16949 gecertificeerd. Extra castingservice omvat: investering gieten,zandgieten,Zwaartekracht gieten, Verloren schuimafgietsel,Centrifugaal gieten,Vacuümgieten,Permanent vormgieten,. Mogelijkheden zijn onder meer EDI, technische assistentie, solide modellering en secundaire verwerking.

Gietindustrieën Casestudy's over onderdelen voor: auto's, fietsen, vliegtuigen, muziekinstrumenten, waterscooters, optische apparaten, sensoren, modellen, elektronische apparaten, behuizingen, klokken, machines, motoren, meubels, sieraden, mallen, telecom, verlichting, medische apparaten, fotografische apparaten, Robots, sculpturen, geluidsapparatuur, sportuitrusting, gereedschap, speelgoed en meer. 

Wat kunnen we u hierna helpen doen?

∇ Ga naar de startpagina voor Spuitgieten China

By Minghe Die Casting Fabrikant: |Categorieën: Handige artikelen |Materiaal Tags: Aluminium gieten, Zink gieten, Magnesium gieten, Titanium gieten, Gieten van roestvrij staal, Messing gieten,Brons gieten,Video casten,Geschiedenis van ons bedrijf,Aluminium spuitgieten |Reacties uitgeschakeld