Die Fähigkeit, die Viskosität der Aufschlämmung zu überwachen und zu steuern, ist beim Feinguss von entscheidender Bedeutung. Um zuverlässige Messungen zu gewährleisten, müssen die Prozessinstrumente ablagerungsfrei bleiben. Diese selbstreinigende Prozessinnovation verhindert die Bildung von Ablagerungen auf Rheonics Inline-Dichtemessgerät und Viskosimeter.
Einleitung
Feinguss ist ein Herstellungsverfahren, bei dem Wachsformen in Keramikschlamm getaucht werden, um daraus Schalen für die Herstellung von Präzisionsmetallteilen für eine Vielzahl von Branchen herzustellen. Abbildung 1 zeigt die grundlegenden Schritte des Feingussverfahrens. Die Eigenschaften des Keramikschlamms bestimmen die Oberflächenbeschaffenheit der endgültigen Metallteile und sind entscheidend für die Schichtdicke bei jedem Eintauchen der Wachsform. Monitoring und Kontrolle der Viskosität von Keramikschlämmen beim Feinguss ist daher entscheidend, die Eigenschaften der Aufschlämmung zu kontrollieren, um eine qualitativ hochwertige Fertigung von Komponenten im Feinguss zu gewährleisten. Üblicherweise werden manuelle Tests wie Zahn-Becher und Plattengewichte verwendet, um die Konsistenz der Aufschlämmung zu überwachen und Prozess- und Qualitätskontroll-Benchmarks zu bestätigen. Diese Messungen werden intermittierend und offline durchgeführt, was zu Unterschieden in den Strömungs- und Temperaturbedingungen gegenüber denen in den Aufschlämmungstanks führt. Zusätzliche Bedenken bei diesen Maßnahmen entstehen, wenn die Variabilität des Bedieners und die Unterscheidung des Endpunkts in einem Test dem Ermessen des Benutzers überlassen werden. In den letzten Jahren Rheonics Inline-Dichtemessgeräte und Viskosimeter wurden zur kontinuierlichen Überwachung verwendetoring von Dichte und Viskosität neben intermittierender manuelle Tests wie Zahn-Cups oder Plattengewichte. Bei Verwendung mit Rheonics RPS SlurryTrack der Inline-Dichte- und Viskositätsmonitororing kann zusätzlich zur Anlagensteuerung genutzt werden. Die Rheonics Inline-Viskositätsmessgerät kann auch zur Überwachung ohne Dichtemessung eingesetzt werden.
Abbildung 1: Feingussverfahren, adaptiert von Yamagata (2005).
Viskosität und Dichte in Gießschlämmen
Die Viskosität der Aufschlämmung spielt beim Feinguss eine Schlüsselrolle. Sie beeinflusst bekanntermaßen:
- Beschichtungsdicke
- Haftung an feinen Details,
- Mischeffizienz,
- Defektbildung,
- Oberflächenbeschaffenheit,
- Schalenstärke,
- Permeabilität,
- Biegefestigkeit,
- Wärmeleitfähigkeit und mehr.
Die Bedeutung der Viskosität der Gülle wird weiter untersucht in https://rheonics.com/solutions-item/monitoring-and-controlling-viscosity-of-ceramic-slurries-in-investment-casting/. Eine strengere Viskositätskontrolle verbessert nachweislich die Leichtigkeit und Qualität des Schalenbaus und führt zu besseren Gussprodukten mit weniger Defekten und weniger Abfall. Eine frühzeitige Erkennung abnormaler Viskosität kann das Gelieren von Bindematerialien verhindern und so die Gefahr von Schlammverschwendung verringern.
Prozessherausforderungen: Ablagerungen auf Sensoren
Diese Fallstudie soll Einblicke in das Szenario geben, wenn ein Rheonics Inline-Dichtemessgerät und Viskosimeter in einer Keramikaufschlämmung installiert entwickelt eine Ablagerung von Keramikschale auf der Messsonde. Obwohl die Schalenbildung das Hauptziel von Feingussschlämmen ist, kann eine Schalenbildung auf den Sensorsonden zu nach oben abweichenden Messwerten führen oder häufiges Reinigen erforderlich machen. Ablagerungen auf dem Sensor sind nicht bei allen Schlämmen sichtbar, daher ist diese Lösung nur erforderlich, wenn Oberflächenablagerungen die Messungen beeinträchtigen. Ablagerungen auf der Sensorsonde können entweder hartnäckig oder vorübergehend sein. Zäh Ablagerungen bedeuten, dass sich die Ablagerungen mit der Zeit vergrößern und nicht durch einfache Maßnahmen wie Durchflussänderungen, Spülen oder Temperatur vom Sensor entfernt werden können. Mit vorübergehend Ablagerungen können mit diesen einfachen Maßnahmen aufgebrochen und entfernt werden. Beide Arten von Ablagerungen können sich negativ auf die Zuverlässigkeit von Viskositätsmessungen auswirken und stören die Vorteile der kontinuierlichen Prozesskontrolle, die Rheonics Inline-Dichte- und Viskosimeter ermöglichen die Verwaltung der Schlammqualität.
Rheonics Anwendungsinnovation
In diesen schwierigen Schlämmen können Prozessmessgeräte Schwierigkeiten haben, frei von Ablagerungen zu bleiben. Rheonics hat sich von einem Hund inspirieren lassen, der sich zum Trocknen schüttelt, um eine selbstreinigende Sonde zu entwickeln, die frei von Ablagerungen bleibt. Diese CleanWaveTM Technologie ist integriert in eine Rheonics Inline-Prozessdichtemessgerät und Viskosimeter zur Herstellung eines Sensors, der der Schalenbildung widersteht: SlurrySense!
Abbildung 2: Inspiration für die Entwicklung von SlurrySense mit CleanWaveTM Technologie.
Rheonics SlurrySense mit CleanWaveTM ermöglicht eine kontinuierliche Viskositäts- und Dichteüberwachungoring von Prozesslösungsschlämmen ohne Sorge um Ablagerungen! Mit kontinuierlicher Überwachungoring, man kann die Verdünnungsmittelzugabe anpassen oder die Gelierung in Echtzeit erkennen, bevor der Bediener Zahn- oder Plattengewichtstests durchführt. Die Möglichkeit, Viskositäts- und Dichteänderungen in Echtzeit zu erkennen, eröffnet den Raum für Prozesssteuerungs- und Automatisierungslösungen.
Abbildung 3: Rheonics SlurrySense Inline-Dichtemessgerät und Viskosimeter mit selbstreinigender CleanWaveTM Technologie.
SlurrySense befindet sich direkt im Schlammtank und liefert kontinuierliche Messwerte der Schlammviskosität und -dichte, die integriert werden können mit Rheonics RPS SlurryTrack Software zur Steuerung der Viskosität mit einem einzigen Klick, um einen Viskositätssollwert festzulegen. SlurrySense bietet alle Vorteile einer Rheonics SRD und löst das Reinigungsproblem der Ablagerungsbildung!
- Robuste Genauigkeit
- Langanhaltende Wiederholgenauigkeit
- Keine Wartung nötig
- Keine Neukalibrierung
- Keine Reinigung erforderlich
Abbildung 4: SlurrySense in einem Schlammtank in einem Rohbauraum installiert.
