Los fabricantes de fundición de precisión de éxito conocen la importancia del control del proceso para producir fundiciones de alta calidad. Las variables clave en el proceso de fundición incluyen la temperatura del molde, las características de aislamiento del molde, el tiempo de ciclo y los métodos del operador, pero la variable más clave del proceso es la temperatura del metal. En el proceso de fundición de precisión, existen muchas dificultades importantes en la medición sin contacto de la temperatura del metal. Sin embargo, un dispositivo desarrollado recientemente puede proporcionar retroalimentación cuantitativa de precisión en tiempo real, revelando problemas potenciales.
Importancia de la temperatura
En el proceso de fundición de precisión, especialmente en" equiaxed" proceso, la temperatura del metal es el factor dominante. Por lo tanto, también tiene un impacto directo en muchas características de calidad. Si la medición y el control son incorrectos, la diferencia de temperatura del metal afectará el tamaño de las piezas de fundición terminadas, el tamaño del grano, la porosidad (superficie e interior), las propiedades mecánicas, la calidad del producto (es decir, la tendencia al desgarro en caliente), la plenitud de las piezas de paredes delgadas. etc.
Por lo tanto, mejorar la medición y el control de la temperatura del metal mejorará la calidad y la productividad, reducirá los costos de mantenimiento y mano de obra, reducirá los costos de prueba y los costos de compensación de responsabilidad.
Dificultad para medir la temperatura
La fundición de precisión, especialmente la fundición de precisión que utiliza equipo de fusión por inducción, generalmente utiliza algún tipo de termopar o pirómetro de radiación infrarroja sin contacto como medio primario o secundario de medición de la temperatura del metal. Es posible que las personas que utilizan pirómetros convencionales no comprendan las posibles fuentes de error de sus mediciones, pero simplemente presten atención a la" precisión" condiciones técnicas del instrumento, por lo que a menudo se engañan. Estas condiciones técnicas de precisión son solo objetivos ideales en el entorno del laboratorio. Algunas situaciones en el mundo real pueden conducir a valores de error de medición sorprendentemente altos, que incluyen (pero no se limitan a) los siguientes:
1. Emisividad desconocida / cambiante: una variedad de aleaciones, efectos de perturbación, dependencia de la temperatura y la longitud de onda y cambios en la composición durante el procesamiento, todos los cuales juegan un papel en la imprevisibilidad de la emisividad.
2. Emisión de vapor: para la fusión a alta presión (cerca y por encima de la presión atmosférica), el gas que se desborda de la piscina o crisol fundido aumentará o reducirá la radiación térmica, dando como resultado un error.
3. Obstáculo del orificio de observación: para la mayoría de los instrumentos, cualquier debilitamiento de la señal provocará la disminución del valor de indicación de temperatura; La suciedad en la ventana de observación afecta la precisión de la mayoría de los pirómetros.
4. Material del vidrio de la ventana de observación: no todos los vidrios tienen el mismo rendimiento de transmisión; Algunas son" grises" ;, mientras que la transmitancia de otras gafas cambia con la longitud de onda. Esto desactivará el pirómetro convencional.
5. Calibración: el estándar de la industria es calibrar una vez al año. Sin embargo, la deriva y la falla del instrumento tienen su propio horario. La práctica ideal es calibrar todos los elementos ópticos utilizados en la fábrica (vidrio de observación o espejo de observación).
6. Calibración del instrumento: apuntar a través de la lente requiere que las dos trayectorias ópticas se superpongan con precisión, lo que afectará a todos los niveles de los pirómetros convencionales.
Estas dificultades son exclusivas de la medición óptica de temperatura. Al mismo tiempo, existen dificultades relacionadas con el proceso, que complican la medición de temperatura de cualquier tipo de instrumento, incluyendo:
1. Intervalo aceptable de variables de proceso: a menos que todo el horno de fusión esté en un estado estable (por lo general, esto no es realista), habrá un intervalo de temperatura durante el proceso de fundición. Es muy importante que este rango de temperatura pueda garantizar la alta calidad de los productos.
2. Capacidad de procesamiento de señales: toda conversión de analógico a digital o de digital a analógico entre instrumentos de medición y equipo de control es una fuente potencial de error. La amplia gama analógica conduce a la falta de precisión.
3. Tecnología de fusión: una tecnología de fusión deficiente conducirá a una ebullición excesiva de los elementos de alta presión de vapor, alteración de la superficie de la piscina fundida o formación de productos de reacción, todo lo cual provocará el error del pirómetro convencional.
4. Emparejamiento entre lingote, crisol y bobina: estos tres componentes del sistema de fusión son importantes para las características del ciclo de fusión. Una combinación inadecuada puede causar un derretimiento lento y desigual, sobrecalentamiento local o chisporroteo. Estas son también las fuentes de errores de los pirómetros convencionales.
Solución al problema del espectrómetro de alta temperatura.
La tecnología de medición de alta temperatura tiene sus ventajas inherentes: no hay contaminación y el sensor no se envenena; Fácil de instalar y usar; Es posible la medición continua; Sin materiales consumibles; Las fallas catastróficas (pérdida de la función de medición) son extremadamente raras. Ahora, el progreso de la ciencia de la medición de alta temperatura ha resuelto varios problemas asociados con el mundo real en uso. El espectrómetro de alta temperatura es un instrumento nuevo. Es un pirómetro de longitud de onda múltiple de sistema experto. Tiene buena capacidad para resolver estos problemas.
Además de proporcionar una excelente precisión en el mundo real, el espectrómetro de energía de alta temperatura tiene muchas otras ventajas: puede proporcionar calidad, lectura en tiempo real y tolerancia (es decir, incertidumbre en la medición) en cada medición; También puede proporcionar fuerza de señal, comparación entre el objetivo y el objetivo ideal a la misma temperatura y estado. Estas dos funciones pueden proporcionar información valiosa sobre la materia prima y el estado del proceso, ayudar a garantizar la composición correcta de la aleación y mostrar si el material de la aleación se ha hervido y evaporado. Obviamente, los usuarios también pueden aplicar esta información a algunos campos más avanzados.
