Это прецизионное оборудование для измерения проницаемости формовочных песков. По умолчанию оно может измерять абсолютную проницаемость образцов AFS (диаметр 2”x2”) или метрических (диаметр 50x50 мм).

С помощью насадки он также может измерять

• Относительная проницаемость форм (см. 4.2.1)
• Абсолютная проницаемость кернов (см. 4.2.2)
• Абсолютная проницаемость несвязанного песка (см. 4.2.3).

Название продукта:	Цифровой измеритель проницаемости
Код продукта:	ВПД1
Код заказа:	V0000107
Требуется электроснабжение:	230 В 50 Гц переменного тока (по умолчанию) 110 В 60 Гц переменного тока (опционально) Однофазный, стабилизированный, с защитой от повышенного/пониженного напряжения.
Электрическая вилка:	Тип M: вилка на 15 А
Типичный максимальный ток:	2,2 А при 230 В
Подача сжатого воздуха:	Для полной автоматизации операций требуется сухой сжатый воздух плотностью 2 кг/см2. Необязательно, если оператор может поднять воздушный барабан.
Коммуникация:	RS485 MODBUS RTU Последовательный порт RS232 Ethernet (опционально) CloudSync с использованием V-Sync
Размеры:	500 х 320 х 460 мм (ШxШxВ)
Размеры упаковки:	600 мм x 450 мм x 625 мм (ШxШxВ) Типичные
Вес нетто:	Примерно 25 кг
Вес брутто:	Примерно 30 кг
Цвет:	Заводские настройки по умолчанию
Диапазон измерения:	0–100 мм водного столба и соответствующие показания. Диаграмма измерения проницаемости AFS в цифровом виде.
Прослеживается до:	Стандарты производителей
Наименьшее количество:	1 мм водного столба
Требования к образцам:	Образец компрессионного типа
Рабочая температура:	0-50 градусов Цельсия
Стандарты тестирования:	БИС: Стандарт АФС: Необязательно
Частота калибровки:	22500 циклов тестирования или один раз в год

• Цифровой измеритель проницаемости.
• Большое отверстие.
• Сифонный насос.
• Сертификат калибровки.
• Инструкция по эксплуатации.

Пескорез : для получения репрезентативного образца

Оборудование для подготовки образцов для изготовления стандартных образцов AFS или метрических образцов для испытаний на сжатие.

На выбор предлагается четыре типа калибровочных комплектов:

VKPA: со стандартным образцом для малого отверстия

VKPB: со стандартным образцом для большого отверстия

VKPC: с резиновой втулкой для малого отверстия

VKPD: с резиновой втулкой для большого отверстия

• VPR: Тестер стойкости плесени
• VD: Трубка для измерения проницаемости керна
• VBP: Базовая трубка проницаемости
• Маленькое отверстие

• Измеритель проницаемости VP (для образовательных целей)
• Измеритель электропроницаемости ВЭП
• Мультитестер VCAT
• Цифровой измеритель проницаемости VPD
• Цифровой измеритель проницаемости VPD II

• Деминерализованная вода
• Узел резиновой втулки (артикул V4500259)

The Unseen Pillar of Casting: A Deep Dive into Sand Permeability

Permeability. This is the measure of a sand mold's ability to allow gases to pass through it. It is a fundamental requirement for producing sound, defect-free castings. A mold that cannot effectively vent the massive volume of gases generated during pouring is a recipe for disaster, leading to defects that can render a casting useless.

The Theory and Importance of Permeability Testing

At its core, permeability is a measure of how easily a fluid—in this case, gas—can flow through a porous medium like compacted sand. The scientific principle governing this is Darcy's Law, which establishes a relationship between the flow rate, the properties of the fluid, the pressure gradient, and the permeability of the medium.

In a foundry setting, the standard method for quantifying this property is the American Foundry Society (AFS) Permeability Test. This test involves taking a standard cylindrical specimen of prepared sand (2 inches in diameter and 2 inches high), ramming it with a standard force, and then measuring the time it takes for a specific volume of air (2000 cc) to pass through it under a constant pressure. The result is expressed as a Permeability Number. A higher number signifies a more permeable sand, meaning gases can escape more easily.

The importance of this test cannot be overstated. When molten metal enters the mold cavity, it rapidly heats the sand and any moisture or organic binders present. This process generates a significant volume of gases, including steam, hydrogen, carbon monoxide, and carbon dioxide. This gas volume can be many times greater than the volume of the mold itself. If these gases cannot escape through the sand pores quickly and efficiently, they will become trapped, building up pressure within the mold. This pressure can resist the inflow of metal, leading to incomplete castings, or it can force its way into the solidifying metal, creating a variety of gas-related defects.

Therefore, permeability is a critical balancing act:

• Too Low Permeability: Traps gases, causing defects like blowholes and pinholes.
• Too High Permeability: Can lead to a poor surface finish on the casting and may cause defects like metal penetration, where the molten metal seeps into the large pores between sand grains.

Factors Influencing Sand Permeability

Permeability is not a fixed property but is influenced by several interconnected factors related to the sand and the molding process. Understanding these factors is key to controlling the final outcome.

• Grain Size and Shape: This is the most significant factor. Coarser, more uniform sand grains create larger voids between them, resulting in higher permeability. Finer sands pack more densely, leading to smaller voids and lower permeability. Similarly, rounded grains will have larger pore spaces than angular grains, which can interlock more tightly.
• Grain Distribution: A sand with a wide distribution of grain sizes will have lower permeability. The smaller grains will fill the voids between the larger grains, reducing the overall porosity. Foundries often aim for a sand with three to four sieve distributions to create a balance between strength and permeability.
• Binder Content and Type: The type and amount of binder (such as clay or chemical resins) directly impact permeability. An excess of binder can fill the voids between sand grains, drastically reducing permeability.
• Moisture Content: In green sand systems, water content is critical. A small amount of water is necessary to activate the clay binder, but excessive moisture generates more steam during pouring and can also reduce permeability by filling pore spaces.
• Ramming Density: The more a sand is compacted or rammed, the smaller the voids between the grains become, and the lower the permeability. The ramming energy must be carefully controlled to achieve the desired mold hardness and permeability.

Permeability of Different Sand Types:

• Silica Sand: The most common foundry sand. Its permeability can be easily controlled by managing grain size and distribution.
• Zircon Sand: Being finer and having a different grain shape, zircon sand typically has lower permeability than silica sand but offers higher refractoriness and a better surface finish.
• Chromite Sand: Similar to zircon, chromite is used for its high thermal conductivity and chill effect. Its angular grain shape can lead to lower permeability if not managed properly.

Permeability as a Diagnostic Tool for Casting Defects

An out-of-spec permeability reading is a major clue when diagnosing casting defects. By analyzing the permeability number in conjunction with the type of defect observed, foundry engineers can pinpoint the root cause.

• Blowholes and Gas Porosity: These are cavities within the casting caused by trapped gas. They are the classic symptom of low permeability. If the sand is too fine, has too much binder or moisture, or is over-rammed, gases cannot escape, and they form bubbles in the metal.
• Metal Penetration: This occurs when molten metal seeps into the sand mold, resulting in a rough, sandy surface on the casting. This is often a sign of excessively high permeability, where the pores between sand grains are too large for the surface tension of the metal to bridge.
• Scabs, Cuts, and Washes: These defects, where a portion of the mold surface breaks away and is embedded in the casting, can be indirectly related to permeability. Low permeability can cause high gas pressure at the mold-metal interface, which can lift or erode the sand surface.
• Incomplete Fill (Misrun): If the back-pressure from trapped gases due to low permeability is high enough, it can prematurely halt the flow of molten metal, preventing it from completely filling the mold cavity.

The Modern Approach: Online Testing and Automation

Traditionally, sand testing has been a manual, batch-based process performed in a laboratory. While essential, this method has a time lag; by the time a problem is detected, a significant amount of defective sand may have already been used, resulting in scrap castings.

The modern trend is a move towards online and automated sand testing. Advanced systems are now available that can be integrated directly into the sand preparation and molding line. These systems automatically sample the sand at critical points (e.g., after the muller or before the molding machine) and provide near-instantaneous readings for key properties, including permeability, compactability, and moisture.

Значение этой эволюции огромно:

• Управление в реальном времени: система управления может использовать данные в реальном времени для немедленного автоматического внесения корректировок в песчаную смесь, например, изменения количества добавляемой воды или связующего вещества.
• Стабильность процесса: Автоматизация сводит к минимуму человеческий фактор и гарантирует поддержание свойств песка в очень строгих рамках контроля, партия за партией.
• Предотвращение дефектов: выявляя отклонения по мере их возникновения, эти системы предотвращают производство дефектных форм, что значительно снижает процент брака.
• Улучшение на основе данных: непрерывный сбор данных позволяет проводить сложный анализ, помогая литейным заводам понимать сложные взаимодействия между параметрами песка и результатами литья, прокладывая путь к дальнейшей оптимизации процесса (Индустрия 4.0).

Правильные способы контроля проницаемости

Эффективный контроль проницаемости — ежедневная задача литейного производства. Он требует системного подхода, охватывающего материалы, процессы и испытания.

Выбор и контроль песка: начните с базового песка с соответствующей зернистостью (GFN) и распределением зерен для типа отливок. Регулярно проводите ситовой анализ, чтобы отслеживать изменения в распределении зерен из-за деградации или загрязнения.

Контроль связующих и добавок: точно контролируйте добавление глины, смол и других добавок. Используйте такие тесты, как тест с метиленовым синим, чтобы определить количество активной глины в системе. Избегайте чрезмерного добавления, которое может закупорить поры.

Контроль влажности: это особенно важно для сырого песка. Используйте испытание на уплотняемость в качестве основного метода контроля добавления воды в мюллер. Это обеспечивает постоянство температуры и помогает стабилизировать проницаемость.

Контроль уплотнения: стандартизируйте и контролируйте энергию трамбовки или сжатия, применяемую во время формования. Это обеспечивает постоянную плотность формы и, следовательно, постоянную проницаемость.

Эффективность размола: убедитесь, что размольная машина работает правильно. Правильное размол равномерно покрывает зерна песка связующим веществом, не допуская их чрезмерного измельчения, что привело бы к образованию большего количества мелких частиц и снижению проницаемости.