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Technische Daten

Allgemein

Mit dieser Gießanlage verfügen Sie über eine moderne Gießanlage, die es Ihnen ermöglicht, Edelmetalle wie Platin, Gold, Palladium, Silber aber auch die meisten anderen Metalle zu vergießen. Sie können sowohl unter Vakuum mit dem geschlossenen Schleuderarm arbeiten als auch unter Schutzgasspülung mit leichtem Überdruck und normaler Atmosphäre.  

Die Anlage arbeitet nach dem Schleudergussprinzip. Das Material wird mittels Hochfrequenz in kurzer Zeit in einem Keramik- oder Graphit-Tiegel geschmolzen und nach Erreichen der Gießtemperatur mittels geregelter Zentrifugalkraft in die vorbereiteten Küvetten vergossen. In Abhängigkeit von der Gussteilgröße, sowie dem zu verarbeitenden Material und dessen Menge, kann die Schleuderdrehzahl und Hochlaufzeit anhand eines Diagramms für jede Küvette individuell eingestellt werden.  

Die Unwucht des Schleuderarms kann leicht mittels verstellbaren Gegengewichten beseitigt werden. Die Temperatur kann während des gesamten Schmelzprozesses mittels Spektralpyrometer mit einstellbarem Emissionsfaktor verfolgt werden (Option). 

Die Anlage besteht aus einem funkentstörten Hochfrequenz-Generator mit einer Induktionsspulenleistung von ca. 7,0 kW und einer Betriebsfrequenz von ca. 0,8 bis 1,1 MHz, der zusammen mit dem unter Atmosphäre bzw. Vakuum oder Vakuum mit Schutzgasspülung arbeitenden Induktions-Schmelzofen und zentrifugaler Gießvorrichtung in einem kompakten, zweifach lackiertem Stahlgehäuse montiert ist. Der erforderliche Platzbedarf ist ca. 3 m² inkl. Pumpstand. 

Der Schleuderarm befindet sich in einer Wanne aus Edelstahl. Diese Wanne ermöglicht eine saubere Rückgewinnung von verspritztem Material. 

Anlagensteuerung

Hardware

Die Bedienung erfolgt durch ein 7“ Farb-Touchpanel mit 10 integrierten Funktionstasten und integrierter SPS-Funktion. Für die Ansteuerung der Anlagenfunktionen kommen dezentrale Baugruppen zum Einsatz.

Alle Ein- und Ausgänge der Sensoren und Aktuatoren sind galvanisch getrennt und MF/HF ist störungssicher mit der dezentralen Steuerungseinheit verbunden.

Die Prozessdaten und -parameter lassen sich über eine USB-Schnittstelle auslesen.

Ein gut zugänglicher Not-Ausschalter bietet zusätzliche Sicherheit im Betrieb. 

Funktionsumfang

Die selbsterklärende Menüführung und geführte Programmabläufe erlauben eine einfache Bedienung. Die optische Anzeige des Programmablaufs und der jeweiligen Arbeitsschritte informieren über den aktuellen Zustand der Anlage.

Mit integrierter Rezeptverwaltung für die Schmelzprogramme (die Anzahl ist speicherabhängig). Die erstellten Schmelzprogramme können auf einem USB-Speichermedium gesichert werden und auf allen weiteren Anlagen des gleichen Typs eingespielt werden, ohne diese neu erstellen zu müssen.

Die Sicherheitsüberwachung der diversen Funktionen erfolgt mit Klartext-Alarmausgabe wie z.B. Kühlwassertemperatur, Kühlwasserduchfluss, Deckel- und Türverriegelung, Generatorstrom (Leistung). Bei Störungen und bei Gießprozessende erfolgt eine optische und akustische Meldung.

Die Benutzersprache ist wählbar in Deutsch oder Englisch (weitere gegen Aufpreis).

Die Benutzerebenen (Hersteller, Administrator, Bediener) sind verriegelt. 

Handfunktion

Um Prozesse und erstellte Schmelzprogramme zu optimieren sind die Prozessparameter frei änderbar. Mit Statusanzeige der Hardware-seitigen Ein- und Ausgänge.

Schmelz- und Gießatmosphäre

Als Schmelz- bzw. Gießatmosphäre ist wählbar:

• Normalatmosphäre

• unter Gasspülung

• unter Vakuum

• unter Vakuum mit Gasspülung 

Gießatmosphäre

Der Schleuderarm ist als vakuum- und gasdichte Gusskammer ausgeführt. Mit dem Vakuum-Schleuderarm ist es möglich sowohl unter Luftatmosphäre als auch unter Vakuum oder Vakuum mit anschließender Schutzgasspülung bei leichtem Überdruck zu arbeiten. Bei Legierungen mit einem hohen Dampfdruck oder leicht oxidierenden Legierungen ist die eben beschriebene Arbeitsweise von Vorteil.

Die Gießatmosphäre wird am Steuerpult mittels Wahlschalter eingestellt. An dem am Steuerpult angebrachten Durchflussmesser kann jederzeit die in den Schleuderarm eingeleitete Gasmenge überprüft werden. Als Schutzgas empfehlen wir Ar oder Formiergase mit max. 5 % H2. 

Vakuum

Während des Schmelzens wird ein Vakuum von max. ca. 8 x 10-2 mbar erreicht. Im Leerlauf ohne Küvetten, ohne Schmelze oder nach dem Abguss wird das maximale Vakuum von max. ca. 5 x 10-3 mbar erzielt. Das Vakuum wird mittels eines Rootspumpenstand mit einer 360 m³/h Rootspumpe und entsprechenden Vorpumpen erzeugt. Mittels einer digitalen Vakuumanzeige mit Grenzwertkontakt kann das Vakuum über den gesamten Gießzyklus verfolgt werden. Die min. Vakuum-Anzeige beträgt 1 x 10-3 mbar.

Die Abpumpzeit bis zu einem Vakuum von ca. 10-2 mbar beträgt für den leeren, trockenen Vakuumarm ca. 30 Sekunden bei warmer Vakuumpumpe ohne Gasballast.

In den Schleuderarm ist ein Schauglas aus Quarzglas eingebaut, welches ermöglicht, das Metall während des gesamten Schmelzprozesses zu beobachten. Durch das Schauglas kann mittels optischen Spektralpyrometers (Option) auch gleichzeitig die Temperatur des Metalls gemessen werden. Auf der Unterseite des Schleuderarmes befindet sich ein Quarzglastiegel, der den Innenraum des Schleuderarmes gegen die Atmosphäre abgrenzt. Die Verbindung Quarzglastiegel – Schleuderarm wird mittels einer temperaturbeständigen Dichtung gewährleistet. Auf dem Gehäuse des Schleuderarmes sind zur Kühlung des Gehäuses Kühlrippen angebracht. Zwecks besserer Kühlung des Schleuderarmes wurde für dessen Gehäuse eine Aluminium-Legierung verwendet. 

Antrieb

Der Schleuderarm wird mittels eines Drehstrom-Servomotors angetrieben, der von einem Frequenzumrichter gesteuert wird. Die Vorteile des hier verwendeten Motors liegen darin, dass:

• keine elektromechanischen Verschleißteile enthalten sind und daher

• der Motor wartungsfrei ist,

• er ein hohes Beschleunigungsvermögen aufweist, da der Läufer ein geringes Trägheitsmoment aufgrund hoher Leistungsdichte besitzt.

• er hohe Beschleunigungsmomente auch im oberen Drehzahlbereich aufweist, da er keine Kommutierungsgrenzkurve hat.

• er ein hohes Drehmoment über den ganzen Drehzahlbereich, auch im Stillstand, aufweist. 

Das Drehmoment wird vom Motor mittels eines Zahnriemens auf die Welle des Schleuderarmes übertragen. 

Sicherheitsschaltung

Eine magnetische Deckelverriegelungen überwacht / sperrt während des Schmelz- und Schleudervorganges den Deckel der Gießanlage. Durch diese Sicherheitseinrichtung wird gewährleistet, dass die Abdeckung des Schleuderraumes während des Schleudervorganges (so lange sich der Schleuderarm dreht) nicht versehentlich geöffnet wird, und dass es dadurch zu Verletzungen kommt.

Das Schmelzprogramm kann aus Sicherheitsgründen erst gestartet werden, wenn die Abdeckung des Schleuderraumes geschlossen ist. Sobald der Deckel während des Schmelzvorganges geöffnet wird, wird das Schmelzprogramm automatisch unterbrochen und die Leistung der Anlage wird abgeschaltet.

An der Anlage sind Sicherheitsvorrichtungen angebracht, die die Leistung der Anlage abschalten und eine Störungsmeldung auslösen, sobald die Tür geöffnet wird. Somit ist es nicht möglich die Anlage mit geöffneten Türen zu betreiben.

Die Innentemperaturüberwachung verhindert, dass die Anlage überlastet wird.  

Küvettengröße

Es können Küvetten mit einer Größe von max. ca. 140 mm Durchmesser und max. ca. 200 mm Länge und einem Gewicht von max. ca. 7 kg eingesetzt werden. Natürlich können auch weiterhin mit entsprechenden Haltern die sonst üblichen Küvettengrößen verwendet werden.

Kühlwasseranschluss

Mit Abschaltautomatik ca. 8 l/min. bei mind. 3 bar, max. 5 bar, bei einer

Wassertemperatur von max. 25°C. Bei Verwendung von nicht deionisiertem

Rohrwasser max. Härtegrad 6° deutscher Härte, Leitfähigkeit max. 200 µS/cm. 

Materialeinsatzmenge je nach Tiegel ca.