PT86954B

PT86954B - Processo para controlar a distribuicao de temperaturas de moldacoes permanentes e de pecas vazadas ou injectadas nas referidas moldacoes ou coquilhas

Info

Publication number: PT86954B
Application number: PT86954A
Authority: PT
Original assignee: Antonio Pinto Barbedo De Magal; Oliva Ind Metalurgicas Sa; Inegi Inst Eng Mecanica E Gest; Felino Fundicao E Construcoes
Priority date: 1988-03-11
Filing date: 1988-03-11
Publication date: 1994-07-29
Also published as: EP0332470A2; EP0332470B1; DE68910156D1; PT86954A; ATE96351T1; EP0332470A3

Description

DESCRIÇÃO

A presente invenção refere-se a um processo para controlar a distribuição de temperaturas de moldações permanentes, tais como moldes de vazamento em coquilha e/ou moldes para injecção, e nas peças vazadas ou injectadas repetitivamente nas referidas moldações permanentes.

A duração de uma coquilha, para vazamento em coquilha, estabilidade moldação permanente ou molde bem como a microstrutura dimensional das peças aí vazadas dependem da distribuição da temperatura pontos das peças vazadas e da moldação ou injectadas, d i feren tes dos permanente.

Geralmente, as coquilhas são arrefecimento é conseguido fluidos que circulam através arrefecimento formados no seu Conhecem-se também sistemas controlado por pirómetros por meio de tubos metálicas e o seu água ou outros de circuitos interior .

em que ópt icos infravermelhos) e realizado por jactos Isto acontece, por exemplo, no método de invenção norte-americana US-A-3 506 a que se refere a 409. No método arrefecimento é patente de refer ido feito no de ou de arrefecimento invenção fran na primeira lado exterior de utilizadas para o vazamento instalação referida na segunda é também feito exteriormente de água de débLto constante e as um por da permanentes rotativas centrifugo,enquanto na patente, o arrefecimento moldações e ha um jacto segundo jacto de água complementar de débito controlado meio de um comando actuado por um. aparelho de medida temperatura da coquilha.

Nenhum destes sistemas tem a flexibilidade necessária para detecta r moldação uma peça muito rapidamente as ou para detectar as vazada, quaisquer que areas mais quentes de uma superfícies mais quentes de sejam as suas formas.

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; Diferentemente, contudo, de acordo com o processo da ' presente invenção, a procura das áreas superficiais mais i quentes é feita muito rapidamente e o seu arrefecimento i i pode ser efectuado com um movimento lento do sistema de sopragem ou mesmo com este sistema parado e apontando para os pontos mais quentes durante o tempo necessário para os arrefecer. ;

i A presente invenção proporciona um processo para controlar a temperatura de uma moldação permanente, compreendendo as j i operações que consistem em varrer as áreas da moldação por | I meio de pelo menos um pirómetro óptico a fim de medir as ; | temperaturas dessas áreas, comparar os valores medidos das ! i referidas temperaturas com valores pretendidos e dirigir i correntes de fluido caloportador para as mencionadas áreas i ! j a fim de diminuir qualquer diferença entre os valores i

I i | medidos e os pretendidos, caracterizado pelo facto de o j fluido caloportador ser ar, realizando-se as operações do processo imediatamente depois da remoção da peça vazada, ou h da peça injectada, da moldação permanente. i

I !

I! 0 uso de ar tem a vantagem de evitar a dispersão de agua em j , volta do local de trabalho.

• A presente invenção proporciona um processo para arrefecer j ii e/ou controlar a distribuição de temperaturas de uma !

i moldação permanente, por exemplo, um molde de vazamento em i

I coquilha, e de peça vazadas ou injectadas, utilizando pirometria óptica em combinação com a sopragem localizada de ar (débitos ajustáveis e quantidades ajustáveis) de tal j maneira que o processo possa ser optimiuado. j

De acordo com a invenção, um pirometro óptico ou uma ! pluralidade de pirómetros ópticos varre, a distâncias ; convenientes, as diferentes partes de uma moldaçao permanente imediatamente depois 'da remoção das peças vazadas ou injectadas medindo a temperatura de cada uma i i dessas áreas e, caso isso seja necessário, também a I temperatura de cada ponto da peça ou grupo de peças vazadas ;

ou injectadas. I ' I / I [

As medições um ou mais sistema de acordo com em um de das do(s) pirómetro(s) óptico(s) são convertidas sinais eléctricos que são transmitidos a processamento de informação que os trata um programa predeterminado. Dependendo leituras das temperaturas e de acordo com o referido programa, são operados um ou mais sistemas de sopragem de tai maneira que um caudal controlado ou vários caudais controlados de um ou mais jactos de ar de arrefecimento ou de aquecimento são projectados, em quantidades controladas, de encontro à área ou às áreas cujas temperaturas estão a ser lidas ou acabaram de ser lidas pelo(s) pirómetro(s). Desta forma, são controladas as temperaturas das áreas.

mencionadas invenção proporciona um sistema moldações permanentes ou o seu sobreaquecimento ou

Por outro

A presente duração de que evita excessivamente heterogéneo, ajusta a temperatura maneira que se pode vazamento ou de que aumenta a de coquilhas, visto o seu aquecimento lado, este processo de cada área da moldação permanente de efectuar uma operação subsequente de injecção e evitar heterogeneidades e/ou quaisquer outros defeitos provocados peio seu térmicas, moldação permanente peças vazadas ou injectadas provocados solidificação. Finalmente, o processo presente invenção peças vazadas ou arrefecidas, por austêmpera directa processo de acordo com a invenção controlará eficazmente o arrefecimento das peças vazadas.

empenos da aquecimento e pelo de das processo acordo com

F inalmente, pode também ser utilizado sempre que inj ectadas exemplo, de f er r os tenham de ser as homogeneamente quando se pretende fazer a fundidos depois do vazamento.

0 processo	de acordo co	m a	presente	invenção	pode ser
utilizado conjuntamente	com	os .'sistemas	clássicos de
controlo da	temperatura	de	coqu ilhas	ou	de	moldções
permanentes,	incluindo os	que	têm canais	para	a	circulação

de fluidos de arrefecimento (ou de aquecimento e '( arrefecimento) com o fim de diminuir os desvios às temperaturas locais previstas ou desejadas, processo pode também ser utilizado sozinho em substituição dos sistemas de arrefecimento tradicionais.

em relação Todavia, o actuar localmente reais existentes instante.

presente memória utilizado não so com descritiva tem a

Tem as vantagens de ser mais simples e de em função da temperatura e das condições em cada ponto e em cada 0 processo referido na vantagem de poder ser metálicas mas também para o arrefecimento de permanentes cerâmicas parcialmente de quaisquer condutibilidade térmica, moldações permanentes que vazamento ou a injecção e Com este sistema, deixa canais de arrefecimento no interior das moldações risco de fissuração das moldações arrefecimento.

moldações moldações total ou e moldações feitos materiais porosos e/ou eliminando o calor pelo lado das é directamente aquecido durante o evitando a absorção de água.

de ser necessária a abertura de de pequena permanentes e evita-se o e de fugas de líquidos de Tem ainda a vantagem de arrefecer controladamente também poder ser utilizado para as peças vazadas, especialmente quando elas são vazadas em çoquilha ou feitas por vazamento por injecção.

Com o presente processo, e possível homogeneizar e controlar a temperatura e o arrefecimento das peças a fim de evitar empenos, garantir estruturas predeterminadas, preparar as peças vazadas para subsequentes tratamentos térmicos ou mesmo efectuar os tratamentos térmicos usando forem uma velocidade de arrefecimento adequadamente intensa convenientes para esta quando as temperaturas finalidade.

fluido utilizado e ar , lubrificantes, antiaderentes, isoladores, etc. Esses aditivos, moldações permanentes, podem prepará-las para a operação incluindo materiais além de misturas com termicamen te arrefecerem as i !| i

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seguinte de vazamento ou de injecção, sendo depositados na área de encontro à qual a corrente de fluido é dirigida.

Este processo de controlo de temperaturas pode ser utilizado no vazamento de ferros fundidos em coquilha, na fundição em coquilha e na injecção de alumínio e outras ligas, e ainda na injecção de polímeros e de outros materiais.

Muito embora tenha sido concebido, em princípio, para arrefecer moldações permanentes ou para arrefecer as peças vazadas em coquilha ou injectadas em moldações permanentes, o mesmo processo pode também ser utilizado para aquecer as moldações permanentes (e, nalguns casos, até mesmo as peças nelas vazadas ou injectadas) quando os fluidos soprados forem convenientemente aquecidos.

É um processo que é muito simples, pode ser submetido a automação e tem uma muito larga aplicação.

Para controlar as temperaturas de uma moldação permanente ou de uma coquilha e das peças vazadas ou injectadas, por pirometria óptica em combinação com a sopragem local de um fluido em função da temperatura medida em cada área, um ou uma pluraliade de pirómetros ópticos percorre (a uma certa distância) a superfície de um moldação permanente ou coquilha, feita de um material metálico, compósito, cerâmico, revestido, ou qualquer outro, com ou sem machos, e caso isso seja necessário, percorre também a peça vazada ou injectada e, dependendo das temperaturas lidas em cada área, abre mais ou menos uma ou mais válvulas de um sistema de sopragem, soprando um ou mais jactos de ar como fluido caioportador, em quantidades controladas, em direcção as áreas que precisam de ser arrefecidas ou aquecidas, de tal maneira que as temperaturas sejam iguais as pretendidas, a fim de aumentar a duração das moldações permanentes ou das coquilhas, eventualmente incluindo machos e também a fim de garantir boas condições para a operação subsequente de vazamento ou de injecção da peça seguinte ou a fim de

I

igualmente atingir as temperaturas convenientes nas peças vazadas em coquilha ou produzidas por injecção para um subsequente tratamento térmico (austêmpera ou qualquer outro), para evitar empenos e também a fim de conseguir microstruturas predeterminadas.

Claims

REIVINDICAÇÕES:

i ! I. Processo para controlar a temperatura de um moldação : permanente, compreendendo as fases operacionais que consistem em varrer a superfície da moldação por meio de pelo menos um pirómetro óptico a fim de medir as temperaturas das suas áreas, comparar os valores medidos j das referidas temperaturas com os valores pretendidos e i j dirigir correntes de fluido caloportador para as mencionadas áreas a fim de diminuir quaisquer diferenças entre os valores medidos e os valores pretendidos, | l i caracterizado pelo facto de o fluido caloportador ser ar, ί sendo as referidas fases operacionais realizadas ' | ímediatamente depois da remoção da peça vazada ou injectada I ' na moldação permanente. j ]
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado j peio facto de o fluido caloportador conter um aditivo, por j ι exemplo, um lubrificante ou um antiadesivo que se deposita | sobre a área para a qual se dirige a corrente do fluido ' i_: soprado.

J
3. Processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo facto de compreender ainda as operações que consistem em varrer áreas de uma peça vazada ou moldada ! por injecção ou de um grupo de peças por meio de peio menos j um pirómetro óptico a fim de medi.r as temperaturas destas j peças depois da sua remoção da moldação, comparar os ί valores medidos destas temperaturas com os vaLores ! pretendidos e dirigir correntes de ar caloportador para essas areas a fim de diminuir qualquer diferença.

I
4. Processo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de se realizar a medição da temperatura por pirometria óptica em combinação com uma sopragem de ar e o débito de ar bem como as quantidades de ar dirigidos para as citadas áreas serem controlados em função das temperaturas locais e reais medidas e em função da temperatura da moldação pretendida para o vazamento ou a injecção seguinte.
5. Processo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de se fornecerem sinais provenientes do(s) pirómetro(s) óptico(s) a um I sistema de processamento de dados que controla um ou mais j sistemas de sopragem de forma a dirigir(em) as correntes de I fluido caloportador para as referidas áreas.

i

J
6. Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado 1 pelo facto de os sistemas de sopragem compreenderem válvulas que são mais ou menos fechadas ou abertas em

I função dos sinais referidos na reivindicação 5.