Erfolgreiche Feingusshersteller wissen um die Bedeutung der Prozesskontrolle für die Herstellung hochwertiger Gussteile. Zu den Schlüsselvariablen im Gießprozess gehören die Formtemperatur, die Eigenschaften der Formisolierung, die Zykluszeit und die Bedienermethoden, aber die wichtigste Prozessvariable ist die Metalltemperatur. Beim Feingussverfahren gibt es viele große Schwierigkeiten bei der berührungslosen Messung der Metalltemperatur. Ein kürzlich entwickeltes Gerät kann jedoch ein quantitatives Feedback der Echtzeitgenauigkeit liefern und potenzielle Probleme aufdecken.
Bedeutung der Temperatur
Im Feingussverfahren, insbesondere in"gleichachsig" Prozess ist die Metalltemperatur der dominierende Faktor. Daher hat es auch direkten Einfluss auf viele Qualitätsmerkmale. Bei unsachgemäßer Messung und Kontrolle beeinflusst der Unterschied der Metalltemperatur die Größe der fertigen Gussteile, die Korngröße, die Porosität (Oberfläche und Inneres), die mechanischen Eigenschaften, die Produktqualität (dh die Neigung zum Heißreißen), die Fülle dünnwandiger Teile , etc.
Daher wird die Verbesserung der Messung und Kontrolle der Metalltemperatur die Qualität und Produktivität verbessern, die Wartungs- und Arbeitskosten senken, die Prüfkosten und die Haftungsentschädigungskosten senken.
Schwierigkeit der Temperaturmessung
Beim Präzisionsgießen, insbesondere beim Präzisionsgießen mit Induktionsschmelzgeräten, wird im Allgemeinen eine Art berührungsloses Infrarotstrahlungs-Thermoelement oder -Pyrometer als primäres oder sekundäres Mittel zur Messung der Metalltemperatur verwendet. Menschen, die herkömmliche Pyrometer verwenden, verstehen möglicherweise die möglichen Fehlerquellen ihrer Messungen nicht, sondern achten einfach auf die"Genauigkeit" technischen Bedingungen des Instruments, so dass sie oft in die Irre geführt werden. Diese präzisionstechnischen Bedingungen sind nur im Laborumfeld ideale Ziele. Einige Situationen in der realen Welt können zu überraschend hohen Messfehlerwerten führen, darunter (aber nicht beschränkt auf) die folgenden:
1. Unbekannter / sich ändernder Emissionsgrad - eine Vielzahl von Legierungen, Störeinflüsse, Temperatur- und Wellenlängenabhängigkeit sowie Zusammensetzungsänderungen während der Verarbeitung, die alle eine Rolle bei der Unvorhersehbarkeit des Emissionsgrads spielen.
2. Dampfabgabe: Beim Hochdruckschmelzen (nahe und über dem Atmosphärendruck) erhöht oder verringert das aus dem Schmelzbad oder Tiegel überströmende Gas die Wärmestrahlung, was zu Fehlern führt.
3. Hindernis für das Beobachtungsloch: Bei den meisten Instrumenten führt jede Abschwächung des Signals zu einer Verringerung des Temperaturanzeigewertes; Schmutz auf dem Beobachtungsfenster beeinträchtigt die Genauigkeit der meisten Pyrometer.
4. Glasmaterial des Beobachtungsfensters: nicht alle Gläser haben die gleiche Übertragungsleistung; Einige sind"grau", während sich die Transmission anderer Gläser mit der Wellenlänge ändert. Dadurch wird das herkömmliche Pyrometer deaktiviert.
5. Kalibrierung: Der Industriestandard ist, einmal im Jahr zu kalibrieren. Die Drift und der Ausfall des Instruments haben jedoch ihren eigenen Zeitplan. Idealerweise kalibrieren Sie alle im Werk verwendeten optischen Elemente (Beobachtungsglas oder Beobachtungsspiegel).
6. Instrumentenkalibrierung: Das Zielen durch die Linse erfordert, dass sich die beiden optischen Pfade genau überlappen, was alle Ebenen herkömmlicher Pyrometer beeinflusst.
Diese Schwierigkeiten sind einzigartig bei der optischen Temperaturmessung. Gleichzeitig gibt es prozessbedingte Schwierigkeiten, die die Temperaturmessung mit jedem Instrumententyp erschweren, einschließlich:
1. Akzeptabler Bereich von Prozessvariablen: Wenn sich der gesamte Schmelzofen nicht in einem stabilen Zustand befindet (normalerweise ist dies unrealistisch), gibt es während des Gießprozesses einen Temperaturbereich. Es ist sehr wichtig, dass dieser Temperaturbereich die hohe Qualität der Produkte gewährleisten kann.
2. Signalverarbeitungsfähigkeit: Jede Analog-Digital- oder Digital-Analog-Wandlung zwischen Messgeräten und Steuergeräten ist eine potenzielle Fehlerquelle. Der weite analoge Bereich führt zu mangelnder Präzision.
3. Schmelztechnologie: Eine schlechte Schmelztechnologie führt zu übermäßigem Sieden von Elementen mit hohem Dampfdruck, zu Störungen an der Oberfläche des Schmelzbades oder zur Bildung von Reaktionsprodukten, die alle den Fehler herkömmlicher Pyrometer verursachen.
4. Matching zwischen Barren, Tiegel und Coil: Diese drei Komponenten des Schmelzsystems sind wichtig für die Eigenschaften des Schmelzzyklus. Eine falsche Anpassung kann zu langsamem und ungleichmäßigem Schmelzen, lokaler Überhitzung oder Sputtern führen. Dies sind auch die Fehlerquellen herkömmlicher Pyrometer.
Lösung für das Problem des Hochtemperaturspektrometers
Die Hochtemperaturmesstechnik hat ihre Vorteile: Es gibt keine Verschmutzung und der Sensor wird nicht vergiftet; Einfach zu installieren und zu verwenden; Kontinuierliche Messung ist möglich; Keine Verbrauchsmaterialien; Katastrophale Ausfälle (Verlust der Messfunktion) sind äußerst selten. Nun hat der Fortschritt der Hochtemperaturmesstechnik verschiedene Probleme gelöst, die mit der realen Welt im Einsatz verbunden sind. Hochtemperaturspektrometer ist ein neues Instrument. Es ist ein Expertensystem-Multiwellenlängenpyrometer. Es hat eine gute Fähigkeit, diese Probleme zu lösen.
Neben der hervorragenden Genauigkeit in der Praxis bietet das Hochtemperatur-Energiespektrometer viele weitere Vorteile: Es kann bei jeder Messung Qualität, Echtzeit-Messwerte und Toleranz (dh Messunsicherheit) liefern; Es kann auch Signalstärke und Vergleich zwischen Ziel und idealem Ziel bei derselben Temperatur und demselben Zustand liefern. Diese beiden Funktionen können wertvolle Informationen über den Rohstoff- und Prozessstatus liefern, helfen, die richtige Legierungszusammensetzung sicherzustellen und zeigen, ob der Legierungswerkstoff gekocht und verdampft wurde. Natürlich können Benutzer diese Informationen auch auf einige erweiterte Felder anwenden.
