Schopnost monitorovat a řídit viskozitu kalu je klíčem k lití na vytavitelný model. Procesní instrumentace musí zůstat bez úsad, aby byla zajištěna spolehlivá měření. Tato inovace procesu samočištění zabraňuje tvorbě usazenin na Rheonics inline hustoměr a viskozimetr.
Úvod
Investiční lití je výrobní proces, který využívá voskové formy namočené v keramické kaši k výrobě skořepin pro výrobu přesných kovových dílů pro mnoho průmyslových odvětví. Obrázek 1 ukazuje základní kroky v procesech lití na vytavitelný model. Vlastnosti keramické kaše určují povrchovou úpravu konečných kovových dílů a jsou rozhodující pro tloušťku vrstvy z každého ponoření do voskové formy. Monitoring a řízení viskozity keramických suspenzí ve vytavitelném lití je proto rozhodující pro kontrolu vlastností suspenze pro kvalitní výrobu součástí ve vytavitelném lití. Běžně se ke sledování konzistence kaše a potvrzení standardů procesu a kontroly kvality používají manuální testy, jako jsou Zahnovy pohárky a hmotnost talířů. Tato měření jsou přerušovaná a provádějí se off-line, což vede k rozdílům v průtokových a teplotních podmínkách, než jaké se nacházejí v nádržích na kejdu. Další obavy z těchto opatření vznikají, když je variabilita operátora a rozlišení koncového bodu v testu ponecháno na uvážení uživatele. v posledních letech Rheonics inline hustoměry a viskozimetry byly použity pro nepřetržité monitoring hustoty a viskozity spolu s přerušovaným manuální testy, jako jsou Zahnovy poháry nebo váha talíře. Při použití s Rheonics RPS SlurryTrack inline hustota a viskozita monitoring lze navíc použít pro řízení systému. The Rheonics inline měřič viskozity lze také použít k monitorování bez měření hustoty.
Obrázek 1: Proces vytavovacího lití; převzato z Yamagata (2005).
Viskozita a hustota v licích suspenzích
Viskozita kalu hraje klíčovou roli při lití na vytavitelný model, přičemž je známo, že viskozita ovlivňuje:
- tloušťka povlaku
- přilnavost k jemným detailům,
- účinnost míchání,
- tvorba defektů,
- povrchová úprava,
- pevnost skořepiny,
- propustnost,
- pevnost v ohybu,
- tepelná vodivost a další.
Význam viskozity suspenze je dále zkoumán v https://rheonics.com/solutions-item/monitoring-and-controlling-viscosity-of-ceramic-slurries-in-investment-casting/. Bylo zjištěno, že přísnější kontrola viskozity zlepšuje snadnost a kvalitu stavby skořepiny a poskytuje lepší lité zboží s menším počtem defektů a menším množstvím odpadu. Včasná detekce abnormální viskozity může zabránit gelovatění pojivových materiálů a tím snížit pravděpodobnost plýtvání kejdou.
Procesní výzvy: hromadění usazenin na senzorech
Tato případová studie se snaží poskytnout náhled na scénář, kdy a Rheonics inline hustoměr a viskozimetr instalované v keramické kaši vytváří na povrchu keramický plášť měřicí sonda. Zatímco stavba skořepiny je celkovým cílem suspenzí z lití na vytavitelný model, nahromaděná skořepina na senzorových sondách může vést k měření posunu směrem nahoru nebo může vyžadovat časté čištění. Usazeniny tvořící se na senzoru nejsou vidět u všech kalů, a proto je toto řešení potřeba pouze tehdy, když povrchové usazeniny ovlivňují měření. Usazeniny na sondě senzoru mohou být pevné nebo přechodné. Houževnatý usazeniny znamenají, že usazeniny se časem zvyšují a nelze je ze snímače odstranit jednoduchými opatřeními: změnami průtoku, proplachováním nebo teplotou. S přechodný nahromadění, tato jednoduchá opatření mohou rozbít a odstranit nahromaděné usazeniny. Oba tyto typy nánosů mohou mít negativní vliv na spolehlivost měření viskozity a ukázalo se, že způsobují narušení výhod kontinuálního řízení procesu, které Rheonics In-line hustoměry a viskozimetry zajišťují řízení kvality kejdy.
Rheonics inovace aplikace
V těchto choulostivých kalech mohou mít nástroje pro měření procesu potíže, aby zůstaly bez usazenin. Rheonics inspiroval se třesoucím se psem, aby se vysušil, aby vyvinul samočisticí sondu, která zůstane bez usazenin. Tento CleanWaveTM technologie je začleněna do a Rheonics inline process density meter and viscometer to produce a sensor that resists shell forming: SlurrySense!
Figure 2: Inspiration for the development of SlurrySense with CleanWaveTM technika.
Rheonics SlurrySense with CleanWaveTM umožňuje kontinuální monitorování viskozity a hustotyoring suspenzí procesního roztoku bez obav o usazeniny! S nepřetržitým sledovánímoringlze upravit přidávání ředidla nebo detekovat gelovatění v reálném čase před plánovaným Zahnovým testem operátora nebo testem hmotnosti desky. Schopnost detekovat změny viskozity a hustoty v reálném čase otevírá prostor pro řízení procesů a automatizační řešení.
Obrázek 3: Rheonics SlurrySense inline density meter and viscometer with self-cleaning CleanWaveTM technika.
SlurrySense is located directly in the slurry tank, providing continuous readings of slurry viscosity and density that can be integrated with Rheonics RPS SlurryTrack software to control viscosity with a single click to lock onto a viscosity setpoint. SlurrySense provides all the benefits of a Rheonics SRD a řeší problém čištění s tvorbou usazenin!
- Robustní přesnost
- Dlouhotrvající opakovatelnost
- Není potřeba žádná údržba
- Žádná rekalibrace
- Není nutné žádné čištění
Obrázek 4: SlurrySense installed in a shell room slurry tank.
