La capacità di monitorare e controllare la viscosità della sospensione è fondamentale per la fusione a cera persa. La strumentazione di processo deve rimanere priva di depositi per garantire misurazioni affidabili. Questa innovazione di processo autopulente impedisce la formazione di depositi su Rheonics misuratore di densità e viscosimetro in linea.
Introduzione
La fusione a cera persa è un processo di fabbricazione che utilizza stampi in cera immersi in sospensioni ceramiche per realizzare gusci per la creazione di parti metalliche di precisione per una moltitudine di settori. La Figura 1 mostra i passaggi di base riscontrati nei processi di fusione a cera persa. Le proprietà della sospensione ceramica determinano la finitura superficiale delle parti metalliche finali e sono fondamentali per lo spessore dello strato da ogni immersione dello stampo in cera. Monitoring e controllo della viscosità dei fanghi ceramici nella fusione a cera persa è quindi fondamentale controllare le proprietà della poltiglia per la produzione di qualità dei componenti nella fusione a cera persa. Di solito, test manuali come tazze Zahn e peso della piastra vengono utilizzati per monitorare la consistenza della poltiglia e confermare i parametri di riferimento del processo e del controllo di qualità. Queste misurazioni sono intermittenti e vengono eseguite offline, il che comporta differenze nelle condizioni di flusso e temperatura rispetto a quelle riscontrate all'interno dei serbatoi della poltiglia. Ulteriori preoccupazioni in queste misure sorgono quando la variabilità dell'operatore e la distinzione del punto finale in un test vengono lasciate alla discrezione dell'utente. Negli ultimi anni, Rheonics misuratori di densità e viscosimetri in linea sono stati utilizzati per il monitoraggio continuooring di densità e viscosità insieme a intermittente test manuali come le coppette Zahn o il peso della piastra. Se usato con Rheonics RPS SlurryTrack il monitoraggio in linea della densità e della viscositàoring può essere utilizzato anche per il controllo del sistema. Rheonics misuratore di viscosità in linea può essere utilizzato anche per il monitoraggio senza misurazioni della densità.
Figura 1: Processo di fusione a cera persa; adattato da Yamagata (2005).
Viscosità e densità nelle sospensioni di colata
La viscosità della sospensione svolge un ruolo chiave nella fusione a cera persa, poiché è noto che influisce su:
- spessore del rivestimento
- aderenza ai dettagli fini,
- efficienza di miscelazione,
- formazione di difetti,
- finitura superficiale,
- resistenza del guscio,
- permeabilità,
- resistenza alla flessione,
- conduttività termica e altro ancora.
L'importanza della viscosità della sospensione è ulteriormente esplorata in https://rheonics.com/solutions-item/monitoring-and-controlling-viscosity-of-ceramic-slurries-in-investment-casting/. Si è scoperto che un controllo più rigoroso della viscosità migliora la facilità e la qualità della costruzione del guscio e produce prodotti fusi migliori con meno difetti e meno sprechi. Il rilevamento precoce di una viscosità anomala può impedire la gelificazione dei materiali leganti e quindi ridurre le possibilità di spreco di fanghi.
Sfide di processo: accumulo di depositi sui sensori
Questo studio di caso cerca di fornire approfondimenti sullo scenario in cui un Rheonics il misuratore di densità in linea e il viscosimetro installati in una sospensione ceramica sviluppano un accumulo di guscio ceramico sulla sonda di misura. Mentre la formazione di gusci è l'obiettivo generale delle sospensioni di microfusione, un guscio accumulato sulle sonde dei sensori può portare a misurazioni di deriva verso l'alto o richiedere pulizie frequenti. I depositi che si formano sul sensore non sono visibili per tutte le sospensioni e pertanto questa soluzione è necessaria solo quando i depositi superficiali influenzano le misurazioni. I depositi sulla sonda del sensore possono essere tenaci o transitori. Tenace depositi significa che l'accumulo aumenta nel tempo e non può essere rimosso dal sensore con semplici misure: cambiamenti di flusso, risciacquo o temperatura. Con transitorio accumularsi, queste semplici misure possono rompere e rimuovere i depositi accumulati. Entrambi questi tipi di accumulo possono avere un effetto negativo sull'affidabilità delle misurazioni della viscosità e sono stati visti causare interruzioni ai vantaggi del controllo continuo del processo che Rheonics I misuratori di densità e viscosimetri in linea consentono la gestione della qualità della poltiglia.
Rheonics innovazione applicativa
In queste difficili situazioni, gli strumenti di misurazione del processo potrebbero avere difficoltà a rimanere liberi da depositi. Rheonics ha preso ispirazione da un cane che si scuote per asciugarsi, per sviluppare una sonda autopulente che rimane libera da depositi. Questa CleanWaveTM la tecnologia è incorporata in un 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 tecnologia.
Rheonics SlurrySense with CleanWaveTM consente il monitoraggio continuo della viscosità e della densitàoring di fanghi di soluzione di processo senza preoccupazione per i depositi! Con monitoraggio continuooring, è possibile adattare l'aggiunta di diluente o rilevare la gelificazione in tempo reale prima dei test programmati dell'operatore Zahn o del peso della piastra. Essere in grado di rilevare i cambiamenti di viscosità e densità in tempo reale apre la sala shell a soluzioni di controllo e automazione dei processi.
Figura 3: Rheonics SlurrySense inline density meter and viscometer with self-cleaning CleanWaveTM tecnologia.
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 e risolve la sfida della pulizia dovuta alla formazione di depositi!
- Precisione robusta
- Ripetibilità di lunga durata
- Nessuna manutenzione necessaria
- Nessuna ricalibrazione
- Nessuna pulizia richiesta
Figura 4: SlurrySense installed in a shell room slurry tank.
