Zvýšení bezpečnosti a řízení procesů v prostředí s hořlavým prachem s certifikací EX Rheonics Hustoměry a viskozimetry
Hořlavý prach představuje značné riziko výbuchu v různých odvětvích, jako je zpracování potravin, chemický průmysl, těžba,…
Investiční odlitky jsou dnes jednou z nejpopulárnějších metod výroby kovových dílů. Proces odlévání, který se také nazývá proces ztraceného vosku, je relativně jednoduchý, což umožňuje rychlé výrobní rychlosti a současně zajišťuje stálou přesnost rozměrů. Díly, které se obvykle vyrábějí litím, zahrnují ty se složitou geometrií, jako jsou lopatky turbíny nebo součásti střelné zbraně. Běžné jsou také vysokoteplotní aplikace, které zahrnují součásti pro těžbu ropy a zemního plynu, automobilový, letecký a vojenský průmysl. Převodové vidlice se nyní vyrábějí pomocí odlévání místo kování a komplexního obrábění. Nabízí redukci hmotnosti, méně obrábění, vylepšenou dodací lhůtu a nižší náklady na dopravu zásob.
Velikost globálního investičního castingového trhu byla v roce 14.35 odhadnuta na 2018 miliard USD a očekává se, že podle zprávy o průzkumu trhu od roku 4.6 do roku 2025 poroste CAGR o XNUMX% Výzkum Grand View. Existují četné aplikace, kde se převážně používají investiční odlitky - letecký průmysl, výroba energie, střelné zbraně, automobilový, vojenský, komerční, potravinářský, ropný a plynový průmysl a energetický průmysl tyto komponenty používá nejvíce. Rostoucí pronikání investičních odlitků do výroby pokročilých součástí, jako je kompresor, součásti motoru, součásti převodovky a další, pravděpodobně ještě více posílí poptávku na trhu.
Navzdory obrovským aplikačním oblastem a mírné poptávce ze strany koncových uživatelů čelí toto odvětví výzvám spojeným s efektivitou, dodací lhůtou a využíváním kapacity. Lídři v oboru směřují k přijetí pokročilejších technologií, jako je automatizace, průmyslový internet věcí (IIoT) a simulační techniky. Automatizace procesů lití investic pomáhá výrobcům zkrátit dodací lhůty, zlepšit využití kapacity a optimalizovat účinnost.


Investiční lití je výrobní proces, ve kterém je voskový vzor potažen žáruvzdorným keramickým materiálem. Jakmile ztvrdne keramický materiál, získá jeho vnitřní geometrie tvar odlitku. Vosk se roztaví a roztavený kov se nalije do dutiny, kde byl voskový vzor. Kov ztuhne v keramické formě a poté se kovové pouzdro rozlomí.
Potahování žáruvzdorného keramického materiálu (keramické kaše) může být provedeno v jednom nebo více stupních, přičemž druhý z nich často zahrnuje první stupeň zapouzdření s vysokou přesností řízení tloušťky a hustoty povlaku. Části substrátu mohou být po potažení a ztuhnutí trvalé nebo odstranitelné, aby povlak zůstal jako volně stojící část (investiční lití). Složité geometrie povrchu substrátu a vnitřní opětovné povrchové povrchy lze regulovatelně potahovat. Keramický odlitek představuje zvláštní výzvy, jak dosáhnout spolehlivých charakteristik kalu a spolehlivě je měřit, včetně měření viskozity pro vlastní potřebu a jako indikátor dalších charakteristik. Po potažení jsou keramické díly vypalovány, aby se dosáhlo maximální pevnosti, rozměrů a morfologie jako hotových výrobků. Výtěžnost použitelných produktů závisí na spolehlivém lakování.
Kvalita keramické skořápky závisí na složení kaše a procesu, kterým je vytvořena. Mezi typické přísady v kaši pro investiční lití patří: koloidní silika, voda a / nebo polymery, smáčedla, protipěnivá činidla a žáruvzdorné mouky. Všechny tyto složky hrají důležitou roli v chování kaše a výsledných vlastnostech skořápky. Suroviny (žáruvzdorné, pojivo, smáčedlo a odpěňovač) použité k výrobě suspenze hrají hlavní roli při určování celkových konečných charakteristik keramických obalů. Vhodná volba keramických materiálů může vést k hladké povrchové úpravě a vysoké přesnosti kovových odlitků.
Samotné dobré složení kaše nemůže zaručit výrobu hladké skořápky bez vad, pokud je kaše připravena nedostatečným způsobem. Metodiky kontroly kejdy se v slévárnách značně liší v závislosti na přidružených produktových řadách a požadovaných specifikacích. Cílem přípravy suspenze je produkovat stabilní kaše, které musí splňovat danou sadu parametrů suspenze. Aby byly kaše považovány za stabilní, musí být důkladně promíchány a jejich hodnoty viskozity musí být stabilní.
Řízení suspenze je jednou z nejdůležitějších operací procesu lití do formy, přičemž kritickým parametrem je viskozita suspenze. Viskozita kaše je měření tokových charakteristik kaše a je jedním z nejpoužívanějších kontrolních testů v průmyslu. Klíčové body o tom, jak je viskozita kalu při procesu lití za investice kritická, jsou následující:
Viskozita kalu je důležitý konstrukční parametr a je velmi důležité zajistit, aby zůstal v předem stanoveném rozmezí v průběhu potahovacího kroku, aby se zajistila stejnoměrná tloušťka potahu a požadované vlastnosti skořepiny. Když viskozita kolísá mimo specifikaci, povlak keramické kaše bude nerovnoměrný, což nakonec povede ke špatné kvalitě a ovlivní vlastnosti investičního pláště. Vlastnosti skořepiny, které mohou být ovlivněny viskozitou suspenze, jsou drsnost povrchu, tepelná vodivost, chemická reaktivita, propustnost a pevnost skořepiny. Vysoce viskózní potahovací roztoky vedou k lepkavosti a způsobují obtíže při přenosu na substrát, zatímco nízká viskozita činí pohyblivější a těžší kontrolu a také vede ke zvýšené spotřebě rozpouštědla. Viskozita se zvyšuje, když se nepracuje, a klesá, když je aplikována konstantní síla. Silná korelace mezi teplotou a viskozitou kalu naznačuje, že kolísání teploty může mít drastický dopad na viskozitu, a tedy obecně na proces potahování.
Aby se dosáhlo rovnoměrného povlaku a aby nedošlo k plýtvání materiály a optimalizaci spotřeby energie, je proto velmi žádoucí, aby se viskozita suspenze automaticky regulovala na v podstatě konstantní hodnotu. Monitorování a regulace viskozity v reálném čase přímo v potrubí v procesu povlakování je zásadní zlepšit výkon a snížit náklady téměř v každém procesu povlékání investičního odlitku. Provozovatelé procesu si uvědomují potřebu viskozimetru, který monitoruje viskozitu a teplotu, a mohl by použít viskozitu s kompenzací teploty jako klíčovou procesní proměnnou pro zajištění konzistence a snížení míry odmítnutí finálních investičních odlitků.
V procesu potahování se suspenze udržuje v procesu na konzistentní viskozitě s probíhající gelovou reakcí. Toho se dosáhne přidáním přebytečné vody tak, aby se snížil obsah oxidu křemičitého. Ředění ve skutečnosti znamená, že částice oxidu křemičitého jsou dále od sebe, a proto interagují méně často a je udržován určitý stupeň stability. Avšak neustále se snižující obsah oxidu křemičitého a zvyšující se viskozita pojiva není nikdy dobrá věc a nakonec suspenze buď ztratí svoji vazebnou sílu, protože oxid křemičitý je tak snížený, nebo špatná charakteristika toku vede ke špatnému sestavení skořepiny, což má za následek odlévání.
Snížení pH snižuje odpudivé síly, které udržují koloidní částice od sebe a mohou způsobit, že se částice srážejí a želatinují, proto je pH kalů kritické a klíčovým určujícím činitelem pro kvalitu kaše. Obecně platí, že jakmile se pH suspenze blíží k minimálním nebo maximálním doporučeným limitům, suspenze je vyšší riziko gelovatěníŽáruvzdorné materiály, vosky a voda mohou obsahovat složky, které snižují pH suspenzí. Růst mikrobů také snižuje pH suspenzí. Mikroby lze regulovat přidáním biocidů, zatímco výběr vosků a žáruvzdorných materiálů nemusí být tak snadno kontrolovatelný. Hodnotu pH suspenzí lze zvýšit přidáním zředěného hydroxidu amonného a triethanolaminu. Proto může průběžné sledování a řízení hodnoty pH pomocí zpětnovazební regulace suspenze snížit riziko želatinizace.
Široké a významné výhody s viskozitou a řízením pH při procesu nanášení kaše při investičním lití jsou:
Aby byl zajištěn konzistentní, vysoce kvalitní a rovnoměrný povlak, je změna viskozity v celém procesním proudu monitorována v reálném čase, přičemž se měření provádějí od základní hodnoty, nikoli pouze od měření absolutních hodnot, a viskozita se upravuje nastavením rozpouštědel a kompenzací teploty, aby se celý proces povlakování udržel v rámci stanovených limitů. Díky kontinuálnímu online monitorování viskozity lze efektivněji řídit počáteční tvorbu vrstvy, a tím výrazně zlepšit metalurgické vlastnosti konečného produktu.
Provozovatelé na trhu s odlitky si uvědomují potřebu sledovat viskozitu, ale provádění tohoto měření mimo laboratoř má v průběhu let náročné procesní inženýry a oddělení kvality. Stávající laboratorní viskozimetry mají v procesních prostředích malou hodnotu, protože viskozita je přímo ovlivněna teplotou, smykovou rychlostí a dalšími proměnnými, které se velmi liší off-line od toho, co jsou in-line. Běžné způsoby řízení viskozity kašovitého povlaku se ukázaly jako nedostatečné i v aplikacích, kde je povolena velká variabilita viskozity.
Tradičně změřili viskozitu kaše pomocí průtokového kelímku Zahn provozovatelé v oboru investičního odlévání. Měření se uvádí jako čas, který uplynul, než objem pohárku protéká otvorem ve spodní části pohárku. Koncový bod zkoušky musí být zvolen tak, aby byl konzistentní od testu k testu. Tento postup je chaotický a časově náročný. Je nepřesná, nekonzistentní a neopakovatelná i se zkušeným operátorem. V procesu kontinuálního lití způsobuje vzorkování intervalu nadměrné zpoždění. Viskozitu kalu nelze upravit v reálném čase. Kromě toho jsou otevřené různé nádoby obsahující kal; v důsledku změn okolní teploty, vlhkosti a dalších faktorů, jako je teplota, suché klima, jsou rozpouštědla pravděpodobně těkavá, takže technika měření viskozity založená na pohárku se stává neúčinnou.
Viskozita a další s tím související vlastnosti (např. Smyková rychlost a hmotnostní procento pevných látek) se mění s hloubkou v nádrži obsahující podstatná množství keramické kaše, podmínky pohybu kaše (obecně indukované k udržení homogenity), zachycení odlitými částmi a doplnění nebo úpravy. Existuje několik přístupů k měření viskozity online pomocí přístrojových sond vložených do licí lázně v různých hloubkách, ale byly náchylné k driftu a chybám v průběhu odlévacích operací a některé mohou vyžadovat časté odstraňování, čištění nebo výměnu, prostoje a rekalibraci. sond a nástrojů. Některé sondy mohou být vyčištěny in situ, ale jsou vystaveny selhání v důsledku vystavení nežádoucímu a proměnlivému potahování měničových prvků.
Automatizované in-line měření a řízení viskozity je zásadní pro řízení složení nátěru a aplikační viskozity. Rheonics nabízí následující řešení, založená na vyváženém torzním rezonátoru, pro řízení procesu a optimalizaci v procesu povlakování:
Senzor je hermeticky zapouzdřený, a proto jeho výkon není ovlivněn turbulencí a nehomogenitou tekutin. Automatizované online měření viskozity pomocí SRV nebo SRD eliminuje rozdíly v odběru vzorků a laboratorních technikách. Senzor se instaluje buď do nádoby na potahování, nebo do potrubí, kterým je potah čerpán do aplikátoru, přičemž nepřetržitě měří viskozitu formulovaného systému (a hustotu v případě SRD). Konzistence povlaku je dosažena automatizací dávkovacího systému prostřednictvím procesního regulátoru na základě viskozity v reálném čase a měření teploty. Použitím SRV / SRD v linii procesu nanášení povlaku se zvyšuje účinnost přenosu povlaku, což zvyšuje produktivitu, ziskové marže a environmentální / regulační cíle. Senzory mají kompaktní tvarový faktor pro jednoduchou instalaci OEM a dovybavení. Nevyžadují žádnou údržbu ani překonfigurování. Senzory nabízejí přesné a opakovatelné výsledky bez ohledu na to, kde a kde jsou namontovány, bez nutnosti speciálních komor, gumových těsnění nebo mechanické ochrany. Bez použití spotřebního materiálu jsou SRV a SRD extrémně snadno ovladatelné s nulovou údržbou.
Rheonics nabízí integrovaný samostatný systém pro monitorování a řízení viskozity a pH. Rheonics Systém monitorování a řízení suspenze využívá in-line viskozimetry s in-line pH sondami pro monitorování viskozity a pH suspenze v reálném čase. Ventily pro rozpouštědla a přísady jsou ovládány tak, aby přidávaly správnou dávku a zajistily tak absolutní kontrolu nad vlastnostmi suspenze během celého procesu míchání a potahování.

Kompaktní tvarový faktor, žádné pohyblivé části a nevyžaduje žádnou údržbu
RheonicsSRV a SRD mají velmi malý tvarový faktor pro jednoduchou OEM a dodatečnou instalaci. Umožňují snadnou integraci do jakéhokoli procesního toku. Snadno se čistí a nevyžadují žádnou údržbu ani přestavování. Jejich malá půdorysná plocha umožňuje jednoduchou instalaci přímo na lince, aniž by na potahovacím stroji vyžadovala další prostor nebo adaptér.

Vysoká stabilita a necitlivost na montážní podmínky: Je možná jakákoli konfigurace
Rheonics SRV a SRD používají unikátní patentovaný koaxiální rezonátor, ve kterém se dva konce senzorů stáčejí v opačných směrech, čímž se ruší reakční momenty na jejich montáži, a proto jsou zcela necitlivé na montážní podmínky a průtoky. Tyto senzory si snadno poradí s pravidelným přemisťováním. Snímací prvek je umístěn přímo v kapalině, nevyžaduje žádné speciální pouzdro nebo ochrannou klec.

Okamžité přesné odečty za podmínek - kompletní přehled systému a prediktivní kontrola
RheonicsSoftware je výkonný, intuitivní a pohodlný na používání. Viskozitu v reálném čase lze sledovat na počítači. Více senzorů rozmístěných po celé továrně je řízeno z jediné palubní desky. Žádný vliv tlakové pulsace z čerpání na činnost snímače nebo přesnost měření. Kromě toho je snímač necitlivý na jakékoli vibrace nebo elektrický šum z externích strojů.
Snadná instalace bez nutnosti opětovných konfigurací / rekalibrací
Vyměňte senzory bez výměny nebo přeprogramování elektroniky s nejnižší úpravou zařízení a náklady na implementaci.
Náhradní díly pro snímač i elektroniku bez nutnosti aktualizace firmwaru nebo změny kalibračního koeficientu.
Snadná montáž. Šrouby do XNUMX/XNUMX “NPT závitových řadových tvarovek nebo přírubových spojů.
Žádné komory, O-ring těsnění nebo těsnění.
Snadno se vyjme pro čištění nebo kontrolu.
SRV k dispozici s přírubou, DIN 11851 hygienické a tri-clamp připojení pro snadnou montáž a demontáž.
Nízká spotřeba energie
24 V DC napájení s méně než 0.1 A odběrem proudu během normálního provozu (méně než 3 W)
Rychlá doba odezvy a teplota kompenzují viskozitu
Ultra rychlá a robustní elektronika v kombinaci s komplexními výpočetními modely dělá Rheonics zařízení patří k nejrychlejším a nejpřesnějším v oboru. SRV a SRD poskytují v reálném čase přesné měření viskozity (a hustoty u SRD) každou sekundu a nejsou ovlivněny změnami průtoku!
Široké operační schopnosti
RheonicsPřístroje jsou konstruovány tak, aby prováděly měření v nejnáročnějších podmínkách. SRV má nejširší provozní rozsah na trhu pro inline procesní viskozimetry:
SRD: Jeden nástroj, trojitá funkce - Viskozita, teplota a hustota
Rheonics" SRD je jedinečný produkt, který nahrazuje tři různé přístroje pro měření viskozity, hustoty a teploty. Eliminuje potíže se společným umístěním tří různých nástrojů a poskytuje extrémně přesná a opakovatelná měření v nejnáročnějších podmínkách.
Dosáhněte správné kvality srsti, snižte náklady a zvyšte produktivitu
Integrujte SRV / SRD do výrobní linky a zajistěte rovnoměrnost a konzistenci během procesu povlakování. Dosahujte konstantní kvality suspenze bez obav o změny pH. SRV (a SRD) neustále sleduje a řídí viskozitu (a hustotu v případě SRD) a zabraňuje nadužívání drahých pigmentů a rozpouštědel. Spolehlivé a automatické řízení zajišťuje, že procesy běží rychleji a šetří čas obsluhy. Optimalizujte proces nanášení pomocí SRV a zažijte menší míru odmítnutí, menší plýtvání, méně stížností zákazníků, méně odstávek lisu a úspory nákladů na materiál. A na konci toho všeho přispívá k lepšímu výsledku a lepšímu prostředí!
Vyčistěte na místě (CIP)
SRV (a SRD) monitoruje čištění inkoustových linek monitorováním viskozity (a hustoty) rozpouštědla během fáze čištění. Senzor detekuje jakékoli malé zbytky, což umožňuje obsluze rozhodnout, kdy je linka pro daný účel čistá. SRV alternativně poskytuje informace automatickému čisticímu systému, aby bylo zajištěno úplné a opakovatelné čištění mezi jednotlivými cykly. Sondy senzorů nejsou ovlivněny žádným vystavením vlivům a poskytují opakovatelné výsledky i v těch nejnáročnějších podmínkách.
Špičkový design a technologie senzorů
Sofistikovaná, patentovaná elektronika 3. generace tyto senzory pohání a vyhodnocuje jejich odezvu. SRV a SRD jsou k dispozici s průmyslovými standardními procesními připojeními, jako jsou ¾” NPT a 1” Tri-clamp umožňuje operátorům nahradit stávající teplotní senzor ve své procesní lince za SRV/SRD poskytující kromě přesného měření teploty kromě přesného měření teploty také informace o procesních tekutinách, jako je viskozita, vysoce hodnotné a použitelné informace o procesních tekutinách pomocí vestavěného Pt1000 (k dispozici DIN EN 60751 třída AA, A, B) .
Šetrný k životnímu prostředí
Snižte používání VOC (těkavých organických sloučenin) ve vašem procesu a snižujte energii potřebnou k jeho regeneraci nebo likvidaci. Vyrábět inteligentně a přitom šetřit náklady, zajišťovat vysokou kvalitu a chránit životní prostředí.
Elektronika postavená podle vašich potřeb
Snímací elektronika, která je k dispozici v krytu převodníku odolném proti výbuchu i v malém provedení na DIN lištu, umožňuje snadnou integraci do procesních potrubí a do skříní strojů.


Snadná integrace
Mnoho analogových a digitálních komunikačních metod implementovaných v senzorové elektronice umožňuje snadné a snadné připojení k průmyslovým PLC a řídicím systémům.

Rheonics nabízí jiskrově bezpečné senzory certifikované podle ATEX a IECEx pro použití v nebezpečném prostředí. Tyto senzory splňují základní zdravotní a bezpečnostní požadavky týkající se návrhu a konstrukce zařízení a ochranných systémů určených pro použití v prostředí s nebezpečím výbuchu.
Vlastní certifikace pro jiskrovou bezpečnost a odolnost proti výbuchu Rheonics také umožňuje přizpůsobení stávajícího senzoru, což našim zákazníkům umožňuje vyhnout se času a nákladům spojeným s identifikací a testováním alternativy. Vlastní senzory mohou být poskytnuty pro aplikace, které vyžadují jednu jednotku až tisíce jednotek; s dodacími lhůtami týdny versus měsíce.


Přímo nainstalujte snímač do proudu procesu a proveďte měření viskozity a hustoty v reálném čase. Není nutné žádné obtokové vedení: senzor lze ponořit do potrubí. Průtok a vibrace neovlivňují stabilitu a přesnost měření. Optimalizujte účinnost míchání a nanášení kejdy během stavby skořápky poskytováním opakovaných, po sobě jdoucích a konzistentních testů kapaliny.

SRV / SRD v míchacích nádržích na keramickou suspenzi během míchání a nanášení na stavbu pláště - schéma s možným umístěním senzoru
Téma Kontrola viskozity pro konzistentní stavbu skořepiny odlévání Datum a čas 22. srpna 2022 od 13:30 do 14:00, Anaheim, Kalifornie,…
Topic Foundry 4.0 – Vysoce kvalitní, bezvadná a efektivní výroba skořepin vyžaduje monitorování viskozity keramických suspenzí v reálném čase a řízení…
Časopis zaměřený na investiční odvětví – INCAST Mag (https://www.investmentcasting.org/current-issue.html) publikuje hlavní článek o Rheonics inline viskozimetr SRV a…
Mnoho parametrů může změnit kvalitu keramické kaše při lití přes jednotlivé šarže - Kolísání teploty a vlhkosti, míchací zařízení…
S potěšením vám oznamujeme, že jsme nyní členy Institutu pro investiční casting! Jako členové ICI…
Rheonics navrhuje, vyrábí a prodává inovativní systémy pro snímání a monitorování tekutin. Přesná výroba ve Švýcarsku, RheonicsIn-line viskozimetry a hustoměry mají citlivost požadovanou aplikací a spolehlivost potřebnou k přežití v drsném provozním prostředí. Stabilní výsledky – i za nepříznivých podmínek proudění. Žádný vliv poklesu tlaku nebo průtoku. Stejně dobře se hodí pro měření kontroly kvality v laboratoři. Pro měření v celém rozsahu není třeba měnit žádnou součást nebo parametr.