成功的精密鑄造廠家知道工藝過程控制對于生產優(yōu)質鑄件的重要性。鑄造工藝中的關鍵變量包括鑄模溫度、鑄模的隔熱特性、周期時間和操作人員的方法等，但是，其中最關鍵的工藝變量是金屬溫度。在精密鑄造工藝中，金屬溫度的非接觸測量有著許多重大困難，但是，最近開發(fā)出來的一套裝置可提供實時精度的量化反饋，揭示出了潛在問題。
溫度的重要性
在精密鑄造工藝中，特別是在“等軸”工藝中，金屬溫度是起支配作用的因素，因此，也對許多質量特性有著直接的影響。如果測量和控制不當，金屬溫度的差異會對成品鑄件尺寸、晶粒尺寸、疏松（表面和內部）、機械性能、產品品質（即熱撕裂的傾向性 ）、薄壁部分的充滿度等方面產生影響。
因此，改進金屬溫度的測量和控制將會提高質量和生產率，降低維護和勞動力成本，減少測試費用和責任賠償費用等。
溫度測量的難度
精密鑄造，特別是使用感應熔化設備的精密鑄造一般使用某種類型的非接觸性紅外輻射熱電偶或高溫計作為金屬溫度測量的主要或次要手段。使用常規(guī)高溫計的人們或許并不了解他們所作測量的潛在誤差來源，只是簡單地注意儀器的“精度”技術條件，因而常常受到誤導。這些精度技術條件只是在實驗室環(huán)境中的理想目標。真實世界中的一些情況會導致令人驚奇的高測量誤差值，它們包括（但不局限于）下述各項： 1、 未知/變化中的發(fā)射率—多種合金、擾動效應、溫度和波長的依賴性以及加工過程中成分的變化等，所有這些都對發(fā)射率的不可預見性起著作用。
2、 蒸汽發(fā)射：對高壓熔化（接近和在大氣壓以上）而言，熔池或坩堝中溢出的氣體會增加或減少熱輻射，因此造成誤差。
3、 觀察孔障礙：對多數(shù)儀器而言，信號的任何減弱都會造成溫度指示值的下降；觀察窗上的污物影響多數(shù)高溫計的精度。
4、 觀察窗玻璃材料：不是所有玻璃都具有同樣的透射性能；有的是“灰”色的，而另外一些玻璃的透射性則隨波長而發(fā)生變化。這會讓常規(guī)高溫計失靈。
5、 校驗：行業(yè)標準是每年校驗一次，但是，儀器的漂移和失效有自己的日程，理想的做法是對工廠使用的所有光學元件都進行校驗（觀察玻璃或觀察鏡）。
6、 儀器校準：通過透鏡瞄準要求兩個光學路程準確重疊，這會影響所有等級的常規(guī)高溫計。
這些困難是光學溫度測量所特有的困難。同時，還有與工藝相關的困難，這使得任何類型儀器儀表的溫度測量變得復雜化了，包括： 1、 工藝變量的可接受范圍：除非整個熔化爐都處于穩(wěn)定狀態(tài)（通常情況下，這是不現(xiàn)實的），否則，在澆鑄過程中，溫度會有一個范圍，很重要的是，這個溫度范圍必須能保證產品的優(yōu)質。
2、 信號處理能力：測量儀器與控制設備之間的每個模擬打到數(shù)字或數(shù)字到模擬轉換都是潛在誤差源，寬廣的模擬范圍導致精密度的缺乏。
3、 熔化技術：不良熔化技術會導致高蒸汽壓力元素過渡沸騰、熔池表面產生擾動或形成反應產品，所有這些都會造成常規(guī)高溫計的誤差。
4、 鑄錠、坩堝、線圈間的匹配：對于熔化周期特性而言，熔化系統(tǒng)的這三個組分都是重要的。匹配不當會造成熔化緩慢和不均勻、局部過熱或濺射。上述這些也都是常規(guī)高溫計誤差的來源。 |
