성공적인정밀주조제조업체는고품질주조품생산을위한공정제어의중요성을잘 알고있습니다. 주조공정의주요변수에는금형온도, 금형의단열특성, 사이클시간및 작업자방법등이포함됩니다. 그러나가장중요한공정변수는금속온도입니다. 정밀주조공정에서금속온도를비접촉식으로측정하는것은많은어려움이있습니다. 그러나최근에개발된일련의장치를사용하면실시간으로정확한정량적피드백을제공하여잠재적인문제를파악할수 있습니다.

온도의중요성

정밀주조공정, 특히 "등축" 공정에서금속온도는지배적인 요소이므로많은품질특성에도직접적인영향을미칩니다. 측정및 제어가부적절하면금속온도의차이가완성된주조크기, 입자크기, 다공성(표면및 내부), 기계적특성, 제품품질(즉, 열간인열경향), 얇은벽 부품의충만도등에영향을미칩니다. 영향력을발휘하세요.

따라서금속온도의측정및 제어를개선하면품질과생산성이향상되고유지보수및 인건비가절감되며테스트비용과책임보상비용이절감됩니다.

온도측정의어려움

정밀주조, 특히유도용해장비를사용하는정밀주조는일반적으로금속온도측정의기본또는보조수단으로특정유형의비접촉적외선복사열전대또는고온계를사용합니다. 기존의고온계를사용하는사람들은측정의잠재적인오류원인을이해하지못하고단순히기기의 '정밀도'라는기술조건에만주의를기울여오해를받는경우가많습니다. 이러한정밀도사양은실험실환경에서이상적인목표일뿐입니다. 실제환경의일부조건에서는의외로높은측정오차값이발생할수 있습니다. 이러한조건에는다음이포함됩니다(이에국한되지않음):

이러한어려움은광학온도측정에고유한문제입니다. 동시에공정과관련된어려움도있어모든유형의계측기를포함한온도측정이복잡해집니다:

문제해결을위한고온분광기

고온측정기술은오염이없고, 제거시 센서가오염되지않으며, 설치및 사용이쉽고, 연속측정이가능하며, 소모품이없고, 치명적인고장(측정기능상실)이극히드물다는고유한장점을가지고있습니다. 이제고온측정과학의발전으로실제사용환경과관련된다양한문제가해결되었습니다. 고온분광계는새로운기기이며전문가시스템유형의다중파장고온계이며이러한문제를해결하는데 좋은능력을가지고있습니다.

고온에너지분광계는실제세계에서뛰어난정확도를제공하는것 외에도많은다른장점이있습니다. 각측정중에품질및 허용오차(즉, 측정중 불확실성정도)의실시간판독값을제공할수 있으며신호강도, 동일한온도및 상태에서대상과이상적인대상간의비교도제공할수 있습니다. 이두 가지기능은원료및 공정상태에대한귀중한정보를제공하고합금의올바른구성을보장하며합금재료가끓고증발하는지여부를표시하는데 도움이될 수있습니다. 물론이 정보를숙달한사용자는더 고급분야에도적용할수 있습니다.

고온분광계는다양한응용분야에서비접촉식온도측정의어려움을해결해왔습니다.

주조공장에서는 20~30개의서로다른합금원소로만든부품을제공할수 있습니다. 합금재료의소량변화가금속의방사율에미치는영향에대한정량화는대규모로수행되지않았습니다. 따라서정밀주조합금의방사율에대한매뉴얼이없습니다. . 조성의유사성은방사율을추정하는데 사용할수 없으며소량의첨가제는방사율을크게변경할수 있습니다. 그림 1에서볼 수있듯이그림에표시된두 합금의방사율은조성의차이는첨가된 원소의총 2 % 원자량입니다. 결과적으로방사율의차이로인해합금에따라 "보정된" 고온계는수백도의판독오차를발생시킵니다. 오차가크면공정에혼란이발생하고며칠동안제련로가가동을멈추게됩니다.

고온분광계는사전에정보를준비할필요가없고방사율에관계없이정확한측정을수행할수 있으며환경의제약을받지않는고온측정기입니다. 니켈기반정밀주조합금을모니터링하기위해 FAR 고온분광계가기록한온도와방사율을보여줍니다. 그림에서전력설정값을변경할때마다방사율이급격히스파이크처럼증가하는것을볼 수있으며, 이는용융재료의전자기교반교란으로인해방사율이강화되는것을알 수있습니다. 액체의움직임은작은공동을형성하여다중반사의효과로인해흡수및 방출을증가시킵니다. 둘째, 용융물이냉각되면방사율은계단식변화를겪는데, 약 1: 15경에는 0. 245에서 0. 220으로 10% 이상감소합니다.

이효과는합금재료의끓음및 증발과일치합니다. 이러한변화가발생해도온도는일정하게유지됩니다. 마지막으로용융물이얼고방사율이 0. 22에서 0. 60으로급격하게변화합니다. 서서히감소하는온도와동시에서서히증가하는방사율은금속경화과정이물이얼음으로변하는것과같은갑작스러운상 변화가아니라슬러리상태를겪는다는것을나타냅니다. 그림 3은그림 2와동일한과정을보여주지만이번에는기존고온계의출력이추가되었습니다. 온도오차가클 뿐만아니라전원이꺼진냉각과정에서는기존고온계로는측정이불가능하다는점에유의해야합니다. 1시 35분에서 1시 50분사이에고온계가온도상승을보고했습니다. 이는금속의냉각과정에서방사율이증가하여발생하는잘못된상태입니다.

실제작업에서잘못된방사율로인한큰 온도오류는제품품질에영향을미칠뿐만아니라전기낭비, 사이클시간연장, 내화재료의마모증가와같은명백한결과를초래합니다. 두개의트레이스곡선은고온계로측정한 4회연속주조사이클의온도와방사율입니다. 특히그림 4에서방사율에상당히큰 스파이크가많이나타나는것을볼 수있는데, 이는특히큰 교란이있음을나타냅니다. 이스파이크는심한전자기교반으로인해발생합니다.

용융물의교란으로방사율이강화되고기존고온계는이를과열값으로해석한다음, 이현상에대한반응으로컨트롤러가전원을차단하고전원이차단된후 교란이가라앉고기존고온계가너무낮은온도상태를감지하여다시전원이켜지는과정입니다. 그결과전류서지가용융물질을격렬하게교반하고주기적주기가시작되었고심한교란으로인해내화물질이부식되었습니다. 그결과제품에내포물이생성되었습니다.