用于制造壓鑄件的方法和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于制造壓鑄件的方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]借助壓鑄制造構(gòu)件在技術(shù)上是眾所周知的。在此閉合通常是兩件式的永久鑄型，熔化的材料在高壓下并且以相對大的速度被送入模具中并使其在壓力下凝固。之后打開模具、取出工件、必要時凈化模具并且可開始新的鑄造周期(注料)。周期通常以涂覆分離劑或潤滑劑開始，所述分離劑或潤滑劑也應(yīng)防止材料附著在模具的金屬上。盡管模具被吹干，但仍可有剩余濕度保留在模具中。壓鑄模具中的剩余濕度也可在澆鑄時例如通過真空、有缺陷的噴射器、不密封性等到達模腔內(nèi)并且可導(dǎo)致鑄件孔隙率升高并且在最壞的情況導(dǎo)致廢品增多。如在鑄造問題或廢品增多的情況下才發(fā)現(xiàn)剩余濕度，則可能對于濕度問題的反應(yīng)過晚。因而有可能已經(jīng)生產(chǎn)了一些工件，這可導(dǎo)致增加的廢品成本和可能的供應(yīng)問題。
[0003]由DE19628870A1已知，在用鑄造材料填充之前借助抽氣線將壓鑄模具抽真空，在抽氣線中可借助兩個并聯(lián)連接的止回閥形成參考空間。在關(guān)閉止回閥后參考空間中存在的環(huán)境參數(shù)大致與在關(guān)閉止回閥之前在壓鑄模具中存在的環(huán)境參數(shù)相同。借助傳感器在閉合的參考空間內(nèi)測量環(huán)境參數(shù)、如剩余濕度、溫度和/或壓力。這些測量值用于控制鑄造過程。為了實現(xiàn)給出的傳感器響應(yīng)時間——其根據(jù)DE19628870A1約為15秒，測量在10?30秒的時間范圍內(nèi)進行。
[0004]在使用上述方法時下限的周期時間受到測量所需時間的限制。在10秒的測量時間下每小時最多可進行360次注料，在30秒的測量時間下每小時最多可進行120次注料。不能采用技術(shù)上大約可實現(xiàn)的、每小時直至1000次注料的更少的周期時間(http://de.wikipedia.0rg wiki/Druckguss)。用于實現(xiàn)參考空間的設(shè)備耗費和控制耗費是昂貴的并且在形成參考空間之后不再能進一步抽真空。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的任務(wù)在于，避免現(xiàn)有技術(shù)的缺點，并且提供一種改進的用于制造壓鑄件的方法及一種相應(yīng)設(shè)備。
[0006]上述任務(wù)通過根據(jù)本發(fā)明的具有權(quán)利要求1特征的方法以及具有權(quán)利要求9特征的設(shè)備得以解決。本發(fā)明的其它特征和細節(jié)由從屬權(quán)利要求、說明書和附圖給出。在此結(jié)合本發(fā)明方法所描述的特征和細節(jié)當然也適用于本發(fā)明設(shè)備，反之亦然，因此關(guān)于本發(fā)明各方面的公開內(nèi)容可始終被相互引用。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提出一種用于借助壓鑄模具制造壓鑄件的方法，其中，抽出壓鑄模具中包含的空氣并且測量在抽出空氣中包含的濕度。根據(jù)本發(fā)明在該方法中在抽氣期間測量濕度。
[0008]因為抽出壓鑄模具中的空氣，也就是將壓鑄模具抽真空，所以可減小壓鑄模具中的剩余濕度。通過測量在抽出空氣中包含的濕度也可推斷出壓鑄模具中的剩余濕度，因為抽出空氣相應(yīng)于壓鑄模具中包含的空氣。因此也可由在抽出空氣中包含的濕度推斷出真空質(zhì)量。因此可提前對壓鑄模具中升高的剩余濕度做出反應(yīng)并且據(jù)此進行抽真空或其它工藝過程。由此也可避免氣孔和縮孔的形成并且改善鑄件的質(zhì)量。由于根據(jù)本發(fā)明測量在抽氣期間進行，所以無需等待閉合的參考空間中的測量。實際上完全無需用于保持環(huán)境參數(shù)的參考空間，而是準實時地測量濕度并將其直接用作方法參數(shù)。這總體上簡化壓鑄設(shè)備的控制以及結(jié)構(gòu)。也可實現(xiàn)更短的周期時間，因為無需等待參考空間的形成以及接下來的測量。抽氣(測量)優(yōu)選在注入鑄造材料之前進行。但也可能希望抽氣和鑄造至少部分重疊地進行。在此情況下有利的是，抽氣線不用于形成參考空間，因為只有這樣才能實現(xiàn)抽氣和鑄造的重疊。有利的還有，在注入鑄造材料時抽氣線是釋放的，以致可能尚于存壓鑄模具中的空氣能夠經(jīng)由抽氣線被擠出壓鑄模具。這僅在抽氣線未被截止時才可能實現(xiàn)。測得的濕度優(yōu)選是相對濕度，但也可以是絕對濕度。測量優(yōu)選通過適合的傳感器進行。當然空氣僅是可存在于壓鑄模具中并且可含有濕度的任意氣體的一種示例。
[0009]在一種優(yōu)選實施方式中這樣擴展本方法:附加地測量抽出空氣的溫度和/或壓力。從濕度和溫度可推斷出露點、絕對濕度、焓和蒸汽壓。另外壓力測量能實現(xiàn)對真空的更好檢查。
[0010]在一種優(yōu)選實施方式中這樣擴展本方法:借助測得的抽出空氣特性控制和/或調(diào)節(jié)本方法的過程參數(shù)。過程參數(shù)按本發(fā)明的意義可理解為任何涉及鑄造過程、固化過程、包括模具溫度控制在內(nèi)的模具控制、模具凈化、分離劑涂覆以及隨后的模具吹干或抽真空過程的參數(shù)。由此也可這樣改善過程控制和優(yōu)化抽真空，使得真空不會太強，也不會太弱。從而可進一步提高鑄造質(zhì)量并且也能夠進一步縮短周期時間。
[0011]在一種優(yōu)選實施方式中這樣擴展本方法:所述測量在壓鑄模具附近進行。由此也可直接獲取模具內(nèi)的環(huán)境參數(shù)并且盡可能減小空氣離開模具和測量之間的時間延遲。
[0012]在一種優(yōu)選實施方式中這樣擴展本方法:為了測量而確定出定義的測量時間，該測量時間小于10秒，優(yōu)選約為I秒或更少。
[0013]如果已知定義的測量時間，即使在不完全穩(wěn)態(tài)的條件下也可通過數(shù)值評估、例如通過內(nèi)插或外插可變參數(shù)來確保逆算出當前特性。由此并且通過盡可能短的測量時間也可實現(xiàn)準連續(xù)的測量或者說準實時的測量。在此傳感器的響應(yīng)時間優(yōu)選小于所選擇的測量時間。但即使傳感器的響應(yīng)時間長于所選擇的測量時間，在已知測量時間并且通過計算補償或模擬傳感器的瞬變響應(yīng)或響應(yīng)延時的情況下，也可借助不完全的測量記錄獲得有意義的結(jié)果。
[0014]在一種替換的、但也優(yōu)選的實施方式中這樣擴展本方法:所述測量連續(xù)地進行。為此如上所述，優(yōu)選通過計算補償或模擬傳感器的瞬變響應(yīng)或響應(yīng)延時?？蓪崿F(xiàn)準實時的測量以及測量值的良好檢查。
[0015]在一種優(yōu)選實施方式中這樣擴展本方法:在兩次測量時間之間、優(yōu)選在一個鑄造周期內(nèi)至少一次凈化用于檢測測量特性的傳感器，在此優(yōu)選用凈化劑噴灑傳感器并且特別優(yōu)選在噴灑之后用壓縮空氣吹掃傳感器。通過凈化可去除尤其是通過分離劑蒸氣產(chǎn)生的沉積物，從而凈化劑優(yōu)選與所使用的分離劑協(xié)調(diào)。凈化應(yīng)優(yōu)選盡可能快地進行，以避免對測量造成干擾。作為凈化劑可理解為純水或具有化學(xué)物質(zhì)的溶液，術(shù)語“化學(xué)物質(zhì)”可包括合成以及生物的或天然存在的化學(xué)物質(zhì)。
[0016]在一種優(yōu)選實施方式中這樣擴展本方法:抽氣通過與真空源連接進行。作為真空源可使用負壓蓄壓器、真空泵或類似物。在此涉及眾所周知的可掌握的且可良好控制的設(shè)備技術(shù)。當使用負壓蓄壓器作為基本上無源的真空源時，本方法就此而言比在突然的泵故障時更可靠。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的另一方面提出一種用于制造壓鑄件的設(shè)備，所述設(shè)備包括壓鑄模具、用于抽取壓鑄模具中的空氣的抽氣裝置、至少一個用于檢測抽出空氣濕度的傳感器和用于控制所述設(shè)備的控制裝置。根據(jù)本發(fā)明所述設(shè)備構(gòu)造和設(shè)計成用于實施上面所描述的方法。通過所述設(shè)備基本上實現(xiàn)與根據(jù)本發(fā)明方法相同的優(yōu)點和效果。
[0018]在一種優(yōu)選實施方式中可這樣擴展本設(shè)備:所述傳感器具有少于I秒的響應(yīng)時間。由此測量可在I秒內(nèi)完全結(jié)束并且可實現(xiàn)具有高測量密度和精確度的準連續(xù)的測量。
[0019]在一種優(yōu)選實施方式中可這樣擴展本設(shè)備:所述傳感器設(shè)計成用于檢測相對濕度和/或溫度。通過組合傳感器也可簡化結(jié)構(gòu)、校準、匹配以及測量值處理。
[0020]在一種優(yōu)選實施方式中可這樣擴展本設(shè)備:所述傳感器設(shè)置在抽氣線中、優(yōu)選在壓鑄模具上的接口附近或直接設(shè)置在該接口上。如上所述，可通過盡可能靠近模具的傳感器位置確?；旧现苯荧@取模具內(nèi)的環(huán)境參數(shù)，這具有已描述的優(yōu)點和效果。
[0021]在一種優(yōu)選實施方式中可這樣擴展本設(shè)備:在傳感器上設(shè)置保護罩，該保護罩優(yōu)選在入流方面被優(yōu)化。通過這種保護罩可減小流動對測量的影響(如滯止壓力等)。通過入流方面的優(yōu)化可減少抽氣線中抽氣流的由傳感器引起的渦流。
[0022]在一種優(yōu)選實施方式中可這樣擴展本設(shè)備:所述傳感器安裝在具有觀察窗的殼體中，由此也可實現(xiàn)有效的視覺污染檢查。殼體優(yōu)選構(gòu)成抽出空氣的流動路徑的一部分，其方式是:殼體例如直接設(shè)置在壓鑄模具上的抽氣接口和抽氣線之間。
[0023]在一種優(yōu)選實施方式中可這樣擴展本設(shè)備:設(shè)置第一抽氣線和第二抽氣線，優(yōu)選傳感器僅設(shè)置在第一和第二抽氣線之一中。通過這種結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)多個優(yōu)點和效果。一方面，抽真空可更快速且更可靠地進行。另外當具有傳感器的抽氣線具有較小的抽氣功率時，所呈現(xiàn)的流動速度較小并且流動條件和測量條件因而更加穩(wěn)定。這也可實現(xiàn)更好的傳感器響應(yīng)特性或在分析測量數(shù)據(jù)時更好的數(shù)值評估。具有傳感器的抽氣線可被優(yōu)化用于可靠的測量，而沒有傳感器的抽氣線可被優(yōu)化用于抽真空過程本身，例如盡可能快速的抽真空。
【附圖說明】
[0024]本發(fā)明的其它特征、優(yōu)點、任務(wù)和效果由下述優(yōu)選實施例詳細說明和附圖給出。附圖如下:
[0025]圖1為用于說明本發(fā)明實施例的壓鑄設(shè)備的示意性總圖；
[0026]圖2為用于說明變型方案的傳感器布置的示意性局部剖面圖。
【具體實施方式】
[0027]下面借助附圖詳細說明優(yōu)選實施例和