Możliwość monitorowania i kontrolowania lepkości zawiesiny jest kluczowa dla odlewania precyzyjnego. Urządzenia procesowe muszą być wolne od osadów, aby zapewnić wiarygodne pomiary. Ta innowacja w zakresie samooczyszczania zapobiega tworzeniu się osadów na Rheonics gęstościomierz i wiskozymetr liniowy.
Wprowadzenie
Odlewanie precyzyjne to proces produkcyjny, w którym formy woskowe zanurzane są w ceramicznych zawiesinach, aby wytwarzać skorupy do tworzenia precyzyjnych części metalowych dla wielu branż. Rysunek 1 przedstawia podstawowe kroki występujące w procesach odlewania precyzyjnego. Właściwości ceramicznej zawiesiny decydują o wykończeniu powierzchni końcowych części metalowych i są krytyczne dla grubości warstwy z każdego zanurzenia formy woskowej. Monitoring oraz kontrolowanie lepkości zaczynów ceramicznych w odlewnictwie traconym jest zatem krytyczne dla kontrolowania właściwości zawiesiny w celu zapewnienia jakości produkcji komponentów w odlewnictwie precyzyjnym. Zwykle do monitorowania konsystencji zawiesiny i potwierdzania wzorców procesu i kontroli jakości stosuje się testy ręczne, takie jak kubki Zahna i ciężar płyty. Pomiary te są przerywane i wykonywane w trybie off-line, co prowadzi do różnic w warunkach przepływu i temperatury w porównaniu z tymi występującymi w zbiornikach zawiesiny. Dodatkowe obawy dotyczące tych pomiarów pojawiają się, gdy zmienność operatora i rozróżnienie punktu końcowego w teście pozostawia się uznaniu użytkownika. W ostatnich latach Rheonics gęstościomierze i wiskozymetry inline zostały użyte do ciągłego monitoringuoring gęstości i lepkości wraz z okresowością testy ręczne, np. testy kubków Zahna lub testy ciężaru talerza. Kiedy jest używany z Rheonics RPS SlurryTrack pomiar gęstości i lepkości w liniioring może być dodatkowo używany do sterowania systemem. Rheonics miernik lepkości inline może być również stosowany do monitorowania bez pomiaru gęstości.
Rysunek 1: Proces odlewania precyzyjnego; zaadaptowano na podstawie Yamagata (2005).
Lepkość i gęstość w zawiesinach odlewniczych
Lepkość zawiesiny odgrywa kluczową rolę w odlewaniu precyzyjnym, ponieważ wiadomo, że lepkość ma wpływ na:
- grubość powłoki
- przyczepność do drobnych szczegółów,
- wydajność mieszania,
- powstawanie defektów,
- wykończenie powierzchni,
- wytrzymałość skorupy,
- przepuszczalność,
- wytrzymałość na zginanie,
- przewodnictwo cieplne i inne.
Znaczenie lepkości zawiesiny jest dalej badane w https://rheonics.com/solutions-item/monitoring-and-controlling-viscosity-of-ceramic-slurries-in-investment-casting/. Stwierdzono, że ściślejsza kontrola lepkości poprawia łatwość i jakość budowy skorupy oraz zapewnia lepsze odlewy z mniejszą liczbą wad i mniejszą ilością odpadów. Wczesne wykrycie nieprawidłowej lepkości może zapobiec żelowaniu materiałów wiążących, a tym samym zmniejszyć ryzyko marnotrawstwa zawiesiny.
Wyzwania procesowe: gromadzenie się osadów na czujnikach
Studium przypadku ma na celu dostarczenie spostrzeżeń na temat scenariusza, w którym Rheonics wbudowany miernik gęstości i wiskozymetr zainstalowane w zawiesinie ceramicznej powodują gromadzenie się powłoki ceramicznej na sonda pomiarowa. Podczas gdy głównym celem odlewów precyzyjnych jest budowa powłoki, nagromadzona powłoka na sondach czujników może prowadzić do pomiarów dryfu w górę lub wymagać częstego czyszczenia. Osady tworzące się na czujniku nie są widoczne dla wszystkich zawiesin, dlatego to rozwiązanie jest potrzebne tylko wtedy, gdy osady powierzchniowe wpływają na pomiary. Osady na sondzie czujnika mogą być trwałe lub przejściowe. Wytrwały osady oznaczają, że nagromadzenie zwiększa się z czasem i nie można go usunąć z czujnika za pomocą prostych środków: zmian przepływu, płukania lub temperatury. przemijający nagromadzić, te proste środki mogą rozbić i usunąć nagromadzone osady. Oba te rodzaje nagromadzeń mogą mieć negatywny wpływ na niezawodność pomiarów lepkości i zaobserwowano, że powodują zakłócenia w korzyściach płynących z ciągłej kontroli procesu, Rheonics gęstościomierze i lepkościomierze in-line umożliwiają kontrolę jakości zawiesiny.
Rheonics innowacja aplikacji
W przypadku tych trudnych zawiesin narzędzia pomiarowe mogą mieć trudności z usuwaniem osadów. Rheonics zainspirował się psem potrząsającym, aby się osuszyć, aby opracować samoczyszczącą sondę, która pozostaje wolna od osadów. Ten CleanWaveTM technologia jest włączona do Rheonics gęstościomierz i wiskozymetr w procesie liniowym w celu wytworzenia czujnika odpornego na tworzenie się powłoki: SlurrySense!
Rysunek 2: Inspiracja do rozwoju SlurrySense z CleanWaveTM technologia.
Rheonics SlurrySense z CleanWaveTM umożliwia ciągły pomiar lepkości i gęstościoring zawiesin roztworów procesowych bez obaw o osady! Z ciągłym monitemoring, można dostosować dodawanie rozcieńczalnika lub wykryć żelowanie w czasie rzeczywistym przed zaplanowanymi testami operatora Zahn lub wagowymi płyt. Możliwość wykrywania zmian lepkości i gęstości w czasie rzeczywistym otwiera pomieszczenie powłoki na rozwiązania kontroli procesu i automatyzacji.
Rysunek 3: Rheonics SlurrySense gęstościomierz i wiskozymetr inline z samoczyszczącym CleanWaveTM technologia.
SlurrySense znajduje się bezpośrednio w zbiorniku na gnojowicę, zapewniając ciągłe odczyty lepkości i gęstości gnojowicy, które można zintegrować z Rheonics RPS SlurryTrack oprogramowanie umożliwiające sterowanie lepkością za pomocą jednego kliknięcia w celu zablokowania zadanej wartości lepkości. SlurrySense zapewnia wszystkie korzyści Rheonics SRD i rozwiązuje problem czyszczenia osadów!
- Solidna dokładność
- Długotrwała powtarzalność
- Nie wymaga konserwacji
- Brak ponownej kalibracji
- Nie wymaga czyszczenia
Rysunek 4: SlurrySense zainstalowany w zbiorniku na gnojowicę.
