[發明專利]確定鑄造工廠造型材料的造型技術性能的方法和裝置

無效

• 申請號: 94104368.1
• 申請日: 1994-04-21
• 公開（公告）號: CN1047236C
• 公開（公告）日: 1999-12-08
• 發明（設計）人: 埃爾特·哈比爾·弗萊明;維爾納·哈卜;托馬斯·舒斯特;馬里安·伊萬諾夫
• 申請（專利權）人: 古斯塔夫·愛利希機器制造廠
• 主分類號: G01N33/38
• 分類號: G01N33/38;G01N29/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所
• 代理人: 張恒康

本發明涉及一種檢測方法，該方法借助超聲波測量彈性和非彈性性能(彈性波的傳播和吸收)，還結合諸物理和/或工藝技術特性值來確定鑄造工廠的造型材料系統的性能和它們的組成。用這種檢測方法測量的簡便程度(無破壞、迅速、可以實現自動化)使得在制備和制造模型和型芯中用來檢測造型材料和也可用來監測和控制質量的新的檢測裝置能得以發展。

此外，本發明涉及一種裝置，該裝置用作測定鑄造工廠的型砂的特性，特別用作確定鑄造工廠型砂的性能和成分，它具有一采樣裝置和一盛裝型砂樣品的試套，樣品最好是預壓試體的形式。

造型材料的加工工藝技術性能反映了有關的材料因素、工藝因素和有關的設備因素的組合，每一因素都對配制、造型和鑄造工藝產生影響。造型材料成分-造型材料質量-造型質量連鎖關系直接影響著鑄件的質量。為此，造型工藝性能有關的效果涉及直接影響造型材料的變化的檢測特性值。

檢測造型材料的傳統方法經常在接近于實際的條件下評定材料的質量。因占用比較多的時間，故限制了對干擾大小的“反應的靈敏性”，且對此作出陳述的含義可能存在缺陷。

根據先進測量工藝的原理發展起來的應用物理學的方法能夠詳盡闡明所構成的物理性能及其與有效的物理及工藝技術參數的相互關系。考慮到鑄造的具體條件，可以把這樣的方法用于造型材料測試和造型材料控制方法的實際過程，它們比起常用的測試方式來有相當多的優點(例如，實現自動化的可能性，特別大大地減少測試時間)。當用電磁方法測量在粘土造型材料中的水份時，或當在型芯的制造過程中用電氣方法測量硬化狀態時，這種情況十分明顯。

造型粘土材料

與粘土造型材料有關的造型技術性能主要通過測量壓縮率和抗壓強度加以確定，其中，這些值又取決水含量、顆粒特性值(淤渣(sludge)含量)和粘土(有效粘土)的可粘結部分。許多鑄造工廠中，確定這些特性值的最通用的方法是采用由篩分、沉積和吸附構成的分析形式。這種測試方法非常適用，但十分昂貴，特別在時間上，它們不能進行自動化操作且不能與附加的過程監測裝置一起使用。而對上述已知的用于控制最佳造型材料性能的自動化系統來說，則測量可壓縮率和水含量、測量抗壓強度和抗剪強度或形變極限(defomationlimit)。除了確定水含量之外，這些測量在造型材料混合好后進行，在這些測量的基礎上算出所測粘土和水的數量作為接著的混合填料。這種裝置的一個缺點是沒有考慮或沒有充分考慮在操作過程中產生的淤渣部分中和有效粘土部分中的變動，因為被測的現有混合填料數量是從先前填料的測定值中計算出的。為了克服這一問題，可利用過程數據(例如型砂/鑄件的比和在模型中所放置的砂芯的數量)。可是，將這種數據和各個混合填料聯系起來是不可靠的(例如，砂芯從造型材料的循環中取出，在輸送過程中鑄造工廠舊砂的滲入)，這種情況意味著所算出的值實際上是不精確的，并且這自然會對運轉的成功產生不利影響。

在DD-PS253197中揭示了一種可能的解決辦法，該辦法提供了鑄造工廠舊砂質量的附帶規定。這個規定建議一種在鑄造工廠舊砂中的水、淤渣和有效粘土含量的在線確定方法，在這種方法中，將確定造型材料樣品對倫琴、咖瑪射線和超聲波速度造成的衰減。這個測量觀念的轉換由于提高了施行輻射測量操作的技術要求(安全要求，維修費用)而告失敗。

合成樹脂和水玻璃結合的造型材料

在控制有機粘結劑的和水玻璃結合的造型材料的均勻性和質量方面，對用于這種造型材料混合物的試體的機械性能作了限定。這主要是測試彎曲強度的問題，但也涉及其它的強度測量(例如，抗剪強度和壓縮強度)。此外，檢查造型材料混合物的流變性能(例如，形變試驗、可加工性的延續時間)。因為限定通過硬化可獲得的強度是用于造型材料質量的基本準則，所以通常確定硬化特性，其中所獲得的強度對硬化過程的持續時間表示為依賴關系。這些測試方法不可能用于現場(in?sito)測量。由于費用問題而不需要或不可能自動化或進行在線監控。

德國專利DE-PS3152073公開了一進行附帶規定和芯砂質量控制的建議。根據這個建議，所需硬化時間通過測量在其硬化前后試體的導電性的大小加以計算出，并且同時可確定那種導電性大小的變化范圍。導電性的大小相應于型芯的硬度，該硬度將保證型芯達到先前設定的強度性能，因此可用作控制型芯質量的標準。應該提及這方法的一個缺點，即在評價對應用于其它造型材料系統的電物理學性能方面則缺乏柔性。

鑄造工廠舊砂再生