Search

Öntészeti homok Szemcseméretmeghatározás az öntészetben

A homok ideális közeg folyékony fém kívánt formába való öntéséhez. Először az alkalmas homokot kötőanyaggal (pl. gyantával) keverik össze, majd géppel a kívánt alakúra préselik. E homoktömb határozza meg a későbbi munkadarab szerkezetét (2. ábra). A folyékony fémet az öntőformába öntik, majd miután a munkadarab teljesen megszilárdult kibontják a homokból. A kötőanyag maradékai eltávolítása után a homok újra hasznosítható újr öntőformák készítéséhez. Ehhez az alkalmazáshoz az öntőforma és a folyékony fém közötti reakciók megakadályozása érdekében nagytisztaságú, szinte tiszta kvarcból (SiO2) álló homok szükséges.
A homoknak továbbá jó gázáteresztéssel és kicsiny összenyomhatósággal is kell rendelkeznie. A homokszemek méretét gondosan ellenőrizni kell, mivel az befolyásolja a homoköntvény felülete szerkezetét. Az durva lesz, ha a szemcseméret túl nagy. Az öntészeti homokfajták méreteloszlása 0,1 mm – 0,8 mm között van,  0,2 mm és 0,45 mm közötti átlagértékkel. Az öntészeti homokfajták mérete jellemzésére szolgál az AFS finomsági szám (AFS = American Foundry Society). Ezt a számot a szabványos ASTM szitákkal meghatározott méreteloszlásból számítják ki. Mindegyik frakció értékét megszorozzák súlyozó tényezővel, az eredményeket összeadják és az összeget 100-zal elosztják. Megjegyzendő, hogy az eredményül adódó AFS szám nagyobb lesz, ha az átlagméret csökken. Az AFS szám az egységnyi súlyban lévő homokszemek számával arányos.

Particle Size Analysis - Termék áttekintése


Microtrac cég a szemcseméret-mérés mindegyik módszeréhez kínál analizátort

1. példa: AFS (ISO) A szitálás az alábbi eredményeket adta:

Az eredmény:

2. példa: AFS (ASTM) A szitálás az alábbi eredményeket adta:

Az eredmény:

AFS szám számítása. Megjegyzendő, hogy az AFS szám csak akkor számítható, ha a megfelelő lyukméretű szitákat használták. A választott szitáknak az ASTM mesh szitasorozat egymás utáni tagjainak kell lenniük.

Öntészeti homok, homoköntvény és öntvénydarab

Dinamikus képfeldolgozás CAMSIZER P4 analizátorral

CAMSIZER szoftver képernyője homokminta mérése közben. A homokszemek vetületi árnyképei kiértékelése valós időben történik.

A CAMSIZER P4 dinamikus képfeldolgozó analizátor 20 μm - 30 mm mérettartományban képes meghatározni a szemcsék méretét és alakját, ezért ideálisan alkalmas az öntészetben szokásosan használatos homok rutin vizsgálatára. A vizsgálandó homokszemeket vibrációs csúszda juttatja a mérőzónába, ahol szabad esésben hullanak alá a sík fényforrás előtt. Árnyképeik vetületét kamerarendszer veszi fel és értékeli ki valós időben. Ez többféle méret- és alakparaméter egyidejű mérését teszi lehetővé, ilyen paraméterek pl. a homokszemek szélessége, hossza, vetületével egyenlő területű kör átmérője, oldalaránya, kereksége, kompaktsága, stb. E kialakítás óriási előnye, hogy nagy mennyiségű minta mérhető meg csupán néhány perc alatt.
A CASMIZER P4 analizátor 60 képet készít és dolgoz fel másodpercenként, így az analízis általában kevesebb, mint három percig tart. A CAMSIZER P4 nem igényel karbantartást, gyorsabb és megbízhatóbb, mint a hagyományos szitaelemzés. A CAMSIZER P4 kialakítása robusztus, rezgésekre és szennyezésekre nem érzékeny. A készülék működhet ipari és laboratóriumi körülmények között is.

Mérési példa: Öntészeti homokok

Ez a példa új és újrahasznosított öntészeti homok CAMSIZER P4 analizátorral végzett szemcseméret mérése eredményeit mutatja be. Az 5. ábrán láthatók a minták q3 (sűrűség) eloszlásai. A három különböző fajtájú "új homok" méreteloszlása nagyon szűk, azaz az összes homokszem nagyon hasonló méretű.  A használt homok méreteloszlása széles, ráadásul a kötőanyag égési maradványaiból származó jelentős mennyiségű finomrészt is tartalmaz. Ezt az anyagot nem lehet újra felhasználni, mivel a finom szemcsék annyira lecsökkentik a porozitást, hogy a füstgáz nem tud megfelelően távozni a következő öntés során. Ezért a használt homokot feldolgozzák, kondicionálják és új homokkal összekeverve hasznosítják újra. Ez a lehető legalacsonyabb szinten tartja az új homok fogyasztását. Az öntészeti homok méreteloszlása meghatározása hagyományos módszere a szitaelemzés. Olcsó és egyszerű módszer, bár csak korlátozott felbontású, idő- ill. munkaigényes és humán hibaforrást jelentő eljárás. A CAMSIZER P4 használata gyors, teljesen automatizált és a hagyományos szitaelemzés eredményeinek tökéletesen megfelelő módszert kínál (6. ábra). Természetesen a szoftver kiszámítja az 1. ábra szerinti AFS számot is.

CAMSIZER P4 analízis eredményei három különböző homokmintával: új homok (kék), használt homok (zöld) és újrahasznosított homok (vörös).

CAMSIZER P4 analízis eredményei: két homokminta (vörös/kék) kumulatív eloszlásai (Q3). A fekete csillagok (*) a megfelelő szitaelemzési értékek.

Összefoglalás

A CAMSIZER P4 analizátor ideális az öntészeti homok méréséhez. Az új és az újrahasznosított homok a legnagyobb helyeséggel jellemezhető csupán néhány percig tartó méréssel. Ez nagy mintafeldolgozási teljesítményt, csökkentett munkaráfordítást és rövidebb minőségellenőrzési válaszidőket biztosít. Az eredmények könnyen összhanggba hozhatók a hagyományos szitaelemzés eredményeivel, így a termékspecifikációk változatlanok maradhatnak. A CAMSIZER P4 kiegészíthető AutoSampler egységgel is (7. ábra), ami akár 12 minta egymás utáni mérését is lehetővé teszi. Az AutoSampler egység várakozhat készenléti (stand-by) üzemmódban és új minta betöltésekor automatikusan indíthatja a mérés. 

Benefits CAMSIZER P4

  • analízis 2-3 perc alatt
  • méréstartomány 20 μm – 30 mm között
  • automatizált analízis
  • szitaelemzéssel összehasonlítható eredmények
  • Autosampler a további automatizáláshoz
  • nagy mintafeldolgozási kapacitás
  • kitűnő reprodukálhatóság
  • objektív, felhasználótól független
  • alakanalízis: szemcsék hossza és átmérője
  • karbantartásmentes, robusztus kialakítás 

 

CAMSIZER P4 analizátor AutoSampler egységgel

Microtrac MRB Termékek & Kapcsolat

Szemcseméret- és alakanalizátor Camsizer P4


Tudjon meg többet a dinamikus képfeldolgozó analizátorról és alkalmazásairól!


Munkatársaink szívesen adnak tanácsot készülékeinkről és alkalmazási lehetőségeikről.