JPORTAL: Литье в вакууме. Какие нюансы?

https://www.traditionrolex.com/13

► Литье в вакууме. Какие нюансы?

Leo

Пользователь
Регистрация: 12.10.2008

Сообщений: 1683
В друзьях у: 5
Голосов: 123 / 3

0 / 0

Добавлено: 21.05.2011 13:45:06

Приветствую всех. кто заглянул в тему.
Вкратце обрисую обстановку. Запарившись бороться с некачественным аргоном и поняв. что способы его доочистки на выходе из баллона от кислорода и пр. дряни на текущем этапе неудобны и труднореализуемы - решил поменять технологический процесс самого способа литья.
После очередной доработки литьевой машины (резистивная, донного разлива, с механическим перемешиванием сплава - Рундист) появилась возможность производить отливку способом из вакуума в вакуум.
До этого она позволяла отливать только из аргона (вокруг тигля) в опоку под которой был вакуум, либо на разнице вакуумов (вокруг тигля небольшой вакуум, под опокой max на что способен насос).
С учетом вышеперечисленного решил опробовать примерно такой режим заливки (сплав СрМ925):
- плавка металла в вакууме
- перед установкой опоки замена вакуума аргоном ( к сожалению конструкция литейки не позволяет устанавливать опоку, не убирая вакуум,
так что даже хреновый аргон здесь будет лучше атмосферного воздуха)
- после установки опоки с прокладками опять подаю в обе камеры вакуум примерно на минуту. Жду готовности сплава к заливке.
- разобщаю камеры и тут же (в вакууме до -1) произвожу заливку. С падением последней капли подаю в надопочное пространство пару атмосфер аргона. Под опокой вакуум до -1.
- выдержка несколько минут в таких условиях и дальше извлечение опоки.
ВОПРОСЫ:
Кто-нибудь лил подобным образом? Был бы рад общнуться на форуме или через личку.
Аргон подается в плавильную камеру секунд на 10. Успевает ли он сильно навредить сплаву за это время своими примесями?
Достаточно ли вакуумировать сплав перед заливкой опоки 1 минуту (обычно за это время его зеркало успокаивается) или надо больше? Или наоборот - меньше?
Первые опыты показали, что для уменьшения зерна нужно увеличивать "системную" температуру. Понятно, что методом тыка в конце концов я найду нужные температурные режимы для опоки и металла. Но вдруг кто подскажет в какую сторону предпочтительнее идти при литье в вакууме - в сторону увеличения температуры опок (я начал с этого) или, наоборот, металла? В материалах форума я чего-то похожего на мою ситуацию не смог найти

Развернуть ⇓

Всегда улыбайся! Себе жизнь продлишь, друзей порадуешь, врагов побесишь...

Offline

ЛС

платонов павел

Пользователь
Регистрация: 25.08.2007

Сообщений: 450
В друзьях у: 0
Голосов: 71 / 5

#21

0 / 0

Добавлено: 24.05.2011 12:59:58

аргон содержит два компонента, повышающие окисление- кислород и воду. вода убирается пропусканием через сликагель, который периодически нужно просушивать, а кислород нагретой медной проволокой с помощью, пропускаемого через нее тока, до достижения красного цвета, нагреваете проволоку после пуска аргона, естествеено она находится внутри газопровода, или без нагрева- металлическим кальцием, но достаточно большой площади взаимодействия с газовым баллоном. нужно иметь свои поверенные баллоны и не забывать оплачивать их чистку у газовщиков, не расходывать баллоны до упора.

Offline

ЛС

Leo

Пользователь
Регистрация: 12.10.2008

Сообщений: 1683
В друзьях у: 5
Голосов: 123 / 3

#22

0 / 0

Добавлено: 01.06.2011 10:45:59

платонов павел,
За совет с медной проволокой спасибо. Очень заинтересовало. На первый взгляд - приемлемое решение. А как рассчитать параметры этого приспособления ? Меня интересует как определить требуемую площадь поверхности медной проволоки для заданного объема аргона? Как подобрать оптимальное сечение медного провода и на сколько это принципиально? С какой скоростью можно прокачивать аргон через разогретую проволоку для достижения максимального (или оптимального) эффекта? Был бы Вам очень благодарен, если дадите указание или ссылку на источник (источники), которые помогут в подобных рассчетах.

Всегда улыбайся! Себе жизнь продлишь, друзей порадуешь, врагов побесишь...

Offline

ЛС

платонов павел

Пользователь
Регистрация: 25.08.2007

Сообщений: 450
В друзьях у: 0
Голосов: 71 / 5

#23

0 / 0

Добавлено: 04.06.2011 12:56:58

длину спирали в зависимости от мощности источнока тока. накрутите спираль и в химполировку, уменьшите диаметр, а концы тоководов будут толще и не так сильно греться. скорость химреакции окисления зависит от температуры по Арениусу-википедия-площадь, что есть длина нагреваемого участка подбирайте, так, чтобы выдерживала месяц. аргон в каждом баллоне разный, просчитать не сможете, нужно знать конкретную концентрацию кислорода в данном баллоне. главное силикагелем уберите влагу, иначе гореть будет сразу. температуру держите выше 700 градусов

Offline

ЛС

Огрес

Пользователь
Регистрация: 25.10.2007
Откуда: ВБК

Сообщений: 3273
В друзьях у: 7
Голосов: 140 / 27

#24

0 / 0

Добавлено: 04.06.2011 15:06:48

ещё можно вот такой фигнюшкой поиграться >>> http://lpz5bctap.raelkom.narod2.ru/konstruktori_i_moduli/regulyator_moschnosti_220v_do_2000vt/

Изменено: Огрес - 04.06.2011 15:07:33

Offline

ЛС

23дмитрий23

Пользователь
Регистрация: 05.03.2011
Откуда: ЗАУРАЛЬЕ

Сообщений: 2907
В друзьях у: 1
Голосов: 14 / 1

#25

0 / 0

Добавлено: 04.06.2011 15:45:07

скорей всего только терморегулятор с термопарой. у простых регуляторов мощности нет зависимости от температуры. не поймать им режим

семь раз отмерь,один раз отреж

Offline

ЛС

Чипец

Пользователь
Регистрация: 30.05.2010

Сообщений: 307
В друзьях у: 0
Голосов: 22 / 0

#26

0 / 0

Добавлено: 04.06.2011 15:48:48

Нагревать медь током это несколько того :blink:

Какбэ хлопотно штоли.
Амперов нужно много.
Милиметровую нагреть до 700 это ампер сорок нужно.
Медь еще будет корродировать в накислороженом аргоне.
Амперы придется уменьшать.
Аргоном дунуло и медь остыла.
Аргон тормознул и медь перегорела.
Производительность будет сильно переменная.
От поллитры аргона в минуту до 10 литров в секунду.
Это ресивер нужно.
По мне так с титаниевой стружкой проще.
Но не намного.

Offline

ЛС

платонов павел

Пользователь
Регистрация: 25.08.2007

Сообщений: 450
В друзьях у: 0
Голосов: 71 / 5

#27

0 / 0

Добавлено: 04.06.2011 17:50:43

проволока тонкая, мощность 200 ватт. аргон при работе после редуктора при постоянном давлении.
проще использовать металлический кальций- он дешевый и греть не нужно. работает до полугода.
газовые поры при литье не из-за кислорода. хороший пргон нужен для продления графитовых тиглей.
чаще чистить фильтр на входе газа. если он забит, а это будет, если не чистить каждый день, а то и несколько раз в день будет казаться, что газ грязный.

Изменено: платонов павел - 04.06.2011 17:52:42

Offline

ЛС

Leo

Пользователь
Регистрация: 12.10.2008

Сообщений: 1683
В друзьях у: 5
Голосов: 123 / 3

#28

0 / 0

Добавлено: 04.06.2011 22:01:02

Ну ё-моё...Не, ну конечно спасибо всем, за участие в моей проблемке. Это я о том "горюю", что только начал было с вашей подачи обдумывать очередную рацуху, которая явно не ухудшит состояние дел, как взгляд с другой стороны заставил призадуматься - а стоит ли игра свеч? Из вроде бы несложной задачки по сооружению "пожирателя" кислорода из медной проволоки выглядывают некоторые моменты, которые слегка озадачили.
1. С одной стороны "... спираль в химполировку, уменьшить диаметр". С другой стороны изначально проволока тонкая. Если тонкая - что с ней будет после химполировки?..
2. Толстые концы тоководов спирали все равно перейдут в тонкую проволоку не очень далеко от эл.контактов, у меди неплохая теплопроводность и они (тоководы) без дополнительного охлаждения все равно нагреются до тех же 700 градусов. Пусть на 10 секунд позже, но нагреются. Зачем огород городить с химполировкой?
3. Если мощность 200 вт, то ток получается меньше 1 ампера и диммером действительно можно что-то вручную порегулировать. А если ток 40 ампер, то мощность устройства не ниже 8 квт , а это соизмеримо с мощностью литейки и 2-х киловаттный диммер здесь бессилен
4. Если скорость протекания газового коктейля вокруг спирали постоянная, то и охлаждение спирали более или менее стабильное и ручной регулировки тока через спираль (диммером) для поддержания нужной температуры вполне достаточно. Но ведь на деле газ идет с разной скоростью как при обычном наддуве, так и при вакуумировании и задавливании отливки, значит надо или какой-то регулятор ставить (типа хотя бы Варты) для поддержания температуры около 700 град. (а система регулирования в этом случае мне представляется довольно инерционной) или настраивать устройство на поддержание этой температуры при минимальном обдуве спирали аргоном, а то и при отсутствии такого обдува. Иначе спирали похоже сразу прийдет кирдык.
Что лучше? Что хуже? wallbash

Насчет того, что газовые поры в серебре не от кислорода, или не только от кислорода - я думаю это можно обсудить в другой теме. Да это в общем-то не раз уже и обсуждалось на форуме.

Всегда улыбайся! Себе жизнь продлишь, друзей порадуешь, врагов побесишь...

Offline

ЛС

Чипец

Пользователь
Регистрация: 30.05.2010

Сообщений: 307
В друзьях у: 0
Голосов: 22 / 0

#29

0 / 0

Добавлено: 05.06.2011 02:29:08

Г-но вопрос!
Берем трубу из пишевой нержавки.
При 700 она нескоро прогорит.
Метра два длиной.
Милиметров тридцать диаметром.
Глушим на входе здоровенным шаровым вентилем
Напихиваем в нее тонкой медной проволоки.
Но лучше титановой стружки.
Титаний все выжыгает кроме аргона ксенона и гелия.
Откачиваем воздух напускаем аргон.
И греем ее ТЭНами снаружи.
Это прокопать в теплоизоляторе типа ШВП две канавки.
Навить пару спиралей из фехраля.
Уложить в нижний ШВП.
Сверху нержавую трубу.
И накрыть это все еще одной ШВП.
И воткнуть в терморегулятор.
Подачу аргона ограничить на входе ротаметром.
Производительность на выходе обеспечить ресивером.
Литров десять при давлении 3 атм вполне хватит.
Положить это все на пол.
Теплообменник только для охлаждения не забыть.
И силикагелевый сушитель.
На три дня работы.
С перекурами.
И тысяч пять рублей.
Кроме терморегулятора.
Вот только где взять ротаметр на 3Атм? *crazy*

Пока низнаю evil_3

Если только притормозить аргон крохотной дырочкой?
Имперически wallbash

Изменено: Чипец - 05.06.2011 02:45:20

Offline

ЛС

Leo

Пользователь
Регистрация: 12.10.2008

Сообщений: 1683
В друзьях у: 5
Голосов: 123 / 3

#30

0 / 0

Добавлено: 06.06.2011 08:27:37

Чипец,
В общем нехило выглядит. Только кое-чего додумать, пожалуй, придется.

Цитата
Подачу аргона ограничить на входе ротаметром.

Мне не приходилось пользоваться ротаметром :blush2:

Знания чисто теоретические. Типа

Цитата

Ротаметры газовые предназначены для измерения объемного расхода плавноменяющихся однородных потоков чистых и слабозагрязненных газов (в т.ч. воздуха и газовых смесей) с дисперсными включениями инородных частиц не агрессивных к материалам ротаметра, контактирующим с измеряемой средой.

плюс

Цитата

Р. состоит из конической трубки, расходящейся вверх, внутри которой перемещается поплавок-индикатор. Измеряемый поток жидкости или газа проходит через трубку снизу вверх и поднимает поплавок.Поднявшись настолько, что сила тяжести уравновешивает подъёмную силу со стороны потока, поплавок останавливается. Таким образом, каждому положению поплавка соответствует определенный расход

И как им осуществлять ограничение - не совсем ясно. wacko

Если следить за положением поплавка и крутить руками шаровый кран для поддержания давления -тогда понятно. Но не очень удобно. :sad:

Цитата
Вот только где взять ротаметр на 3Атм?

только купить. не самому же делать? (хотя и не очень сложно). Например такой : "ЭМ-210, ЭМ-210Р (-Ж,-Г) - пластиковые ротаметры ЭМИС-МЕТА для измерения расхода чистых неагрессивных жидкостей и газов в широком диапазоне расходов: жидкость (вода) 0,03-700л/мин; газ (сжатый воздух) 0,5-720л/мин. Погрешность ЭМ210 – 4%, давление до 1МПа (10атм), температура до +80С."

Всегда улыбайся! Себе жизнь продлишь, друзей порадуешь, врагов побесишь...

Offline

ЛС

Чипец

Пользователь
Регистрация: 30.05.2010

Сообщений: 307
В друзьях у: 0
Голосов: 22 / 0

#31

0 / 0

Добавлено: 07.06.2011 14:31:37

У ротаметра есть игольчатый вентиль.
Им регулируется расход.
А поплавок этот расход показывает.
Только ротаметр нужно за деньги покупать а это несолидно.
Поэтому применить игольчатый клапан от какой-нибудь подножной горелки.
А расход определять как TIG сварщики - подувши на щеку.
Все равно лить в вакуме и чистить аргон это маргинально.
И трудноосуществимо.

Offline

ЛС

Лемур

Пользователь
Регистрация: 24.02.2009

Сообщений: 1854
В друзьях у: 2
Голосов: 117 / 20

#32

0 / 0

Добавлено: 08.06.2011 01:10:33

а не проще агрон высшего сорта покупать ?
чем столько всего городить ?

моё личное мнение основано на моём личном опыте /// «Раб не хочет обрести свободу; он хочет иметь собственных рабов»

Offline

ЛС

Leo

Пользователь
Регистрация: 12.10.2008

Сообщений: 1683
В друзьях у: 5
Голосов: 123 / 3

#33

0 / 0

Добавлено: 11.06.2011 17:40:33

Цитата
лить в вакуме и чистить аргон это маргинально

т.е. если перевести с французско-немецкого - "Близко к пределу убыточности"
Хм... фиг знает, может Вы и правы. Литье в вакууме в моем случае по затратам практически не отличается от литья в аргоне. Даже дешевле слегка получается. А вот с очисткой аргона затрат конечно поболе будет. Тут приходится считать что дешевле - или чистить аргон (за который кстати уже бабло один раз отстегнули) и тем самым снизить процент брака или оставить все как есть и браковать заметный процент готовых изделий. В общем-то я ищу недорогой способ доочистки аргона, затраты на который не превысят полученную выгоду от уменьшившегося при этом брака. Причем существенно не превысят. Иначе - зачем дергаться?

Цитата
а не проще агрон высшего сорта покупать ?

К сожалению - не проще. И не потому, что он дороже (не намного, но всеж), а потому, что нет гарантии что его забьют в сухой и отвакуумированный баллон. Да и брали мы суперчистый. Но березовый уголек вместе с тиглем этому не поверили...

Всегда улыбайся! Себе жизнь продлишь, друзей порадуешь, врагов побесишь...

Offline

ЛС

платонов павел

Пользователь
Регистрация: 25.08.2007

Сообщений: 450
В друзьях у: 0
Голосов: 71 / 5

#34

0 / 0

Добавлено: 12.06.2011 13:08:23

если считать расходы, то при вакуумной плавке, резко увеличивается угар, особенно на цинкосодержащих лигатурах, поэтому для золота- величина угара определяет суммарные расходы, а не аргон или вспомогательное оборудование.

Offline

ЛС

Leo

Пользователь
Регистрация: 12.10.2008

Сообщений: 1683
В друзьях у: 5
Голосов: 123 / 3

#35

0 / 0

Добавлено: 12.06.2011 21:34:56

платонов павел

Цитата

Я не пытаюсь с этим спорить. Я лишь подчеркнул, что

Цитата
(Leo 11.06.2011 17:40:33) Литье в вакууме в моем случае по затратам практически не отличается от литья в аргоне.

Для уточнения ситуации - мой случай СрМ925.

Всегда улыбайся! Себе жизнь продлишь, друзей порадуешь, врагов побесишь...

Offline

ЛС

платонов павел

Пользователь
Регистрация: 25.08.2007

Сообщений: 450
В друзьях у: 0
Голосов: 71 / 5

#36

1 / 0

Добавлено: 12.06.2011 22:30:31

если хороший насос и герметичная вакуумная система, не проблема 0.2% лишнего угара- то лучше вакуума нет ничего. согласен.

Offline

ЛС

Leo

Пользователь
Регистрация: 12.10.2008

Сообщений: 1683
В друзьях у: 5
Голосов: 123 / 3

#37

0 / 0

Добавлено: 12.06.2011 23:34:47

платонов павел,
Насчет дополнительных 0,2% угара - честно говоря не заметил. В обоих случаях угар, пока лигатурю бескислородной медью, был примерно одинаков. Когда начинаю использовать что-то цинкосодержащее (например unika) - в вакууме угар растет. Но не на 0,2%. Меньше. Пока не превышает 0,1 %. Несколько раз проверял. Весы вроде нормальные, электронные. Поверку регулярно проходят.
В общем-то я методом научного тыка нашел для себя набор параметров для вакуумного литья, Пока они меня и контролеров (в т.числе в торгующих организациях) вроде как устраивают . Проблемы правда остаются. Решаемые потихоньку, в том числе и с помощью форумчан - но пока есть

Всегда улыбайся! Себе жизнь продлишь, друзей порадуешь, врагов побесишь...

Offline

ЛС

https://www.traditionrolex.com/13