前几天到一精铸好友处,他给我推荐了一种简单的利用红外测温对硅溶胶模壳干燥程度的检测方法,简单实用,让我大开眼见,后实际使用后,效果明显。特别对不容易干燥的小孔、管槽等位置,(我们原来一时很难判断其干燥的程度,只能凭经验,手感来做判断,)用此方法马上就判断出来,可谓简单方便。在此给同行朋友们推广。
原来对型壳层干燥程度的检测常用方法有2种:
1)电阻法:使用“型壳干燥剂测定仪”利用型壳中水分含量(失水率)与其电阻值的关系,通过电阻值增大程度来判断型壳是否已干透。
缺点是:前三层较准确,而背层型壳(或中间层)电阻值难以确定。我也做个多次实践,总觉得不方便,也有种感觉不确定性,实际中也不常使用]。
2)显色法:在涂料中加入显色剂,利用涂料中水分含量变化,型壳层颜色会相应变化来定性判断型壳是否干透。
缺点是:定性不定量,成本高。我到目前为止也不知到哪里买到这种显色剂,所以没有实际用过这种方法。
上述两种方法由于通用性不强,一般在实际生产中并未广泛被应用。
而朋友推荐的利用红外测温来检测硅溶胶壳模干燥程度的方法,很有实用性。
基本原理:
蒸发是吸热过程——是指蒸发这个过程本身要吸收热能,不然无法蒸发。在等质量、等温度和压力条件下,气态的水比液态的水所含能量大,所以液态水变成气态水时要从外界吸收能量(既吸热),不然无法做到能量守恒。
将这个原理应用到我们精密铸造型壳干燥中可以发现,型壳湿度高时其温度低,反之随着模壳的湿度降低时,随之而来的是温度升高。由此可以推断采用“温差测量法”测定最难干燥处,与最易干燥处的温差可以判断型壳干燥程度。
测量方法:
每层型壳浸涂料、撒砂再经过一定时间的干燥后可用红外测温仪测定各层表面温度,利用已经干燥完全的模壳作为标准对比块以作参照,再测型壳浇口杯与最难干透的型壳内腔、深孔、管槽等部位表面温度。两者在干燥前会有一定温差(一般在1—3℃),外表面较高,内腔温度较低,但两者均略低于室温(一般低2—4℃),随着型壳干燥时间增加,硅溶胶失水干燥蒸发水分,型壳内外腔表面湿度会下降,温度相应升高,内外表面温差一般在(1.5—2.5℃),当型壳外表面温度达到室温(±1℃),内外温差降至0.5℃以内,说明此时型壳已干透。
使用温度量程较小,分辨率较高,误差较小的“红外线测温仪”可以快速、准确地通过测定型壳外表面(最易干燥处)及内表面(最难干燥处)和室温的温度(差)来判断型壳层是否已完全干透,即硅溶胶失水干燥已完成了从溶胶到凝胶——不易溶的硬凝胶转变过程,此时可以进行下一层型壳浸涂操作。
现在我实际在制壳车间放了多把红外线测温仪,工人在操作时可以随时测量模壳的干燥程度,以判断下一层的可操作性,很是方便。
2015,3于吴江 @by 习松
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