Písek je ideálním prostředkem k odlévání tekutého kovu do požadované formy. Nejprve se vhodný písek smísí s pojivem (např. pryskyřicemi) a strojem se vtlačí do požadovaného tvaru. Toto pískové jádro definuje strukturu budoucího obrobku (obr. 2). Tekutý kov se odlévá do formy a po úplném vytvrzení obrobku se uvolní z písku. Písek lze recyklovat a použít pro nové formy odstraněním zbytků pojiva. Pro tuto aplikaci je nutné použít vysoce kvalitní písek, kterým je téměř čistý křemen (SiO2), aby se zabránilo reakcím mezi formou a tekutým kovem.
Kromě toho musí mít písek dobrou propustnost pro plyny a nízkou stlačitelnost. Velikost zrna je pečlivě sledována, protože má vliv na povrchovou strukturu odlitku, který bude příliš hrubý, pokud bude velikost částic příliš velká. Slévárenské písky mají obvykle distribuci velikosti od 0,1 mm do 0,8 mm se střední velikostí mezi 0,2 mm a 0,45 mm. Standardní parametr pro vyjádření velikosti slévárenských písků je číslo jemnosti AFS (AFS = American Foundry Society). Toto číslo se vypočítá z distribuce velikosti, která se stanoví standardními síty ASTM. Každá frakce se vynásobí váhovým faktorem, výsledky se sečtou a vydělí 100. Všimněte si, že výsledné číslo AFS se zvětšuje, jak se zmenšuje průměrná velikost. Počet AFS se považuje za úměrný počtu zrn na jednotku hmotnosti.
Výpočet čísla AFS. Číslo AFS lze vypočítat, pouze pokud byly použity správné velikostní třídy. Vybraná síta musí být souvislou podmnožinou řady sít ok ASTM.
Slévárenský písek, pískové jádro a odlitek
Dynamický digitální analyzátor obrazu CAMSIZER P4 určuje velikost a tvar částic v rozsahu od 20 μm do 30 mm, a je proto ideální pro rutinní analýzu slévárenského písku. Částice, které budeme měřit, se posunují po vibračním žlábku do měřicí zóny, kde padají volným pádem planárním zdrojem světla. Výsledné stínové projekce jsou zachyceny kamerovým systémem a vyhodnoceny v reálném čase. To umožňuje současné měření několika parametrů velikosti a tvaru, jako je šířka, délka, stejný průměr plochy, poměr stran, zaoblení, kompaktnost a mnoho dalších. Obrovskou výhodou tohoto uspořádání je obrovské množství vzorku, které lze zpracovat ve velmi krátké době analýzy, která trvá jen několik minut.
CASMIZER P4 dokáže vyhodnotit až 60 snímků za sekundu a celková doba analýzy je obvykle méně než tři minuty. Protože CAMSIZER P4 je bezúdržbový, je rychlejší a spolehlivější alternativou k tradiční sítové analýze. CAMSIZER P4 má robustní design a je necitlivý na vibrace a prach. Přístroj proto může pracovat v průmyslovém zařízení i v laboratorním prostředí.
V tomto příkladu uvádíme výsledky analýzy velikosti částic CAMSIZER P4 nového slévárenského písku i recyklovaného písku. Obr. 5 ukazuje distribuci q3 (distribuci frekvence) vzorků. Všechny tři různé typy „nového písku“ vykazují velmi úzké rozdělení, tj. E. všechny částice mají velmi podobnou velikost. Použitý písek vykazuje širokou distribuci se značným procentem jemných částic, které jsou zbytky spalování pojiva. Tento materiál nelze znovu použít tak, jak je, protože jemné částice snižují pórovitost, takže spaliny nemohou řádně unikat během dalšího procesu lití. Použitý písek se proto recykluje, upravuje a mísí s novým pískem. Díky tomu je spotřeba nového písku co nejnižší. Sítování je tradiční metoda pro stanovení distribuce velikosti částic slévárenského písku. Je to levná a snadná metoda, má však omezené rozlišení, je časově náročná, náročná na práci a náchylná k lidské chybě. CAMSIZER P4 poskytuje rychlá, plně automatizovaná měření a lze dosáhnout perfektní shody s výsledkem tradiční sítové analýzy (obr.6). Software přirozeně vypočítá číslo AFS podle obr.1.
Výsledek analýzy CAMSIZER P4 u tří různých vzorků nového písku (modrý), použitého písku (zelený) a recyklovaného písku (červený)
Výsledek CAMSIZER P4 ze dvou vzorků písku (červený / modrý) kumulativní distribuce (Q3). Černé hvězdičky představují odpovídající sítovou analýzu.
CAMSIZER P4 je ideální pro měření slévárenského písku. Nový písek a recyklovaný písek lze charakterizovat s nejvyšší přesností a během několika minut. To zaručuje vysokou propustnost vzorků, sníženou pracovní zátěž a rychlejší dobu odezvy. Soulad výsledků s tradiční sítovou analýzou lze snadno zjistit, takže všechny specifikace produktu mohou zůstat beze změny. CAMSIZER P4 může být také vybaven AutoSamplerem (obr.7), který umožní následnou analýzu až 12 vzorků. AutoSampler může také pracovat v pohotovostním režimu a automaticky zahájit měření, jakmile se vloží nový vzorek.
CAMSIZER P4 s AutoSamplerem