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压铸用离型剂喷涂涂覆率实验研究

更新时间:2009-03-28

0 引言

压铸件的应用范围很广,在汽车等交通工具、机械、电气、电子、建筑构件、军工器械、精密仪表仪器、日用品等诸多行业中,都大量采用压铸件,其中又以汽车工业的用量最多[1]。我国铝铸件产量占全球市场份额的27%,其中汽车压铸件产量占整个压铸件产量的70%~80%[2]。压铸工艺流程主要包括压铸模冷却、离型剂喷涂、合模、压射、保压、开模以及对压铸件毛刺的修整等[3]。合金液体高速充入型腔内使模具表面过热而发生粘模,导致工件和模具难分离,脱模后的压铸件表面有明显的拉伤甚至变形[4]

目前解决这类问题最常用的办法是在模具充型前喷涂离型剂,离型剂是一种以蜡和硅树脂混合的透明液体[5]。在压铸件进行压铸之前,对模具进行喷涂离型剂是一个非常关键的步骤。离型剂喷涂通常采用80~150倍稀释后的离型剂,靠连续不断的喷雾方式喷出,但这种喷涂方式会导致大量离型剂都掉落损失,只有少量离型剂留在模具上,造成离型剂的浪费和对环境的污染。

离型剂的价格昂贵,对环境也有污染,在保证铸件离型的前提下,尽可能少量喷涂离型剂已成为现今亟待解决的难题。本实验基于间隙或脉冲喷涂的概念,利用PWM技术进行脉冲喷涂实验研究。结果表明,脉冲喷涂的涂覆率远高于传统的连续喷涂方式。

建设投资之轮是最根本的内容.没有投资就没有产出,没有效益.城投公司,顾名思义最核心的就是投资.任何城市要进行基础设施建设及扩大城市建设有效投资,必须有一个实施主体,政府赋予城投公司担当了城市建设主力军这个角色.只有投资才能使城投由小变大,由弱变强.城投的使命和优势在建设投资,城投的利益在建设投资,城市建设是所有城投公司的核心经营业务.

1 实验装置

1.1 实验系统图

PWM技术是电脉冲信号的调制方法之一。根据对输出电压平均值调制的方式不同,对电脉冲信号有三种控制方式:(1)保持开关周期T不变,调节开关导通时间ton,称为脉冲宽度调制或脉冲调宽型。(2)保持开关导通时间ton不变,改变开关周期T,称为频率调制或调频型。(3) ton和T都可调,使占空比改变,称为混合型。其中ton为输出电压处于通态的时间,toff为输出电压处于断态的时间,T为开关周期,则α=ton /T为导通占空比,简称占空比或导通比[6]。本实验采用第三种混合型电脉冲信号控制方式,通过PLC来控制不同的T和ton,从而实现脉冲喷涂。

本实验控制系统涉及气、液、电三路控制。雾化气体控制装置主要由压缩空气气源、过滤减压阀组成;离型剂通道控制装置主要由电机、泵、减压阀、压力表、流量计组成;电路控制主要由PLC(型号为松下FP0R-C16CT)来完成;喷雾实验系统如图1所示。

  

图1 喷雾实验系统图Fig.1 System diagram of spray experiment

1.2 实验用喷嘴

(5)停止喷涂后,用镊子将410不锈钢片取下,水平放置在无风环境下进行冷却。待冷却至室温时,再放入精密电子天平中进行称量,记录其质量数据(利用精密电子天平自带功能,该数据为20次瞬时称量数据的平均值)。

3.2.4 性传播疾病(sexually transmitted diseases,STD) STD患者生殖道黏膜常有破损和炎症反应,HIV靶细胞--CD4+细胞常浸润在此,为HIV入侵提供了有利条件[19],而有生殖道感染的HIV患者,其生殖道分泌物中的HIV病毒含量也会显著增加[26],从而增加HIV感染风险。有研究发现阴性配偶最近一年有生殖道异常的HIV感染风险增加3.74倍(HR=3.74,95%CI:1.05~13.33)[25]。

(1)将410不锈钢片清洗干净,烘干以后放在分辨率为0.1 mg的精密电子天平上进行称量,记录其质量数据。

本次实验采用两种流量不同的喷嘴进行实验。喷嘴外形尺寸为70.5×25.0×33.0 (mm),质量180 g,喷雾锥角20°,喷雾量分别为5~20 L/h(SETO 07507R) 和 10~40 L/h(SETO 2210R)。其工作原理为:由PLC 控制电路的通断,当电磁线圈得电时,阀芯(动铁芯)会在电磁力的作用下克服摩擦力和弹簧力与静铁芯吸合,从而前端的离型剂通道会被打开,实现离型剂的喷涂;当电磁线圈失电时,阀芯(动铁芯)会在弹簧力的作用下复位,进而关闭离型剂通道,停止喷涂离型剂。

(c)She bought the computer(that/which) her brother had recommended.

临床试验合同经费必须覆盖临床试验的所有开支( 含检测、受试者营养/交通费补贴、研究者观察费等),应具有明显的受试产品信息。合同的合规性检查是为了确保试验顺利进行,没有经济纠纷。《规范》同时规定:质量检验结果包括自检报告和具有资质的检验机构出具的一年内的产品注册检验合格报告,所以合同时间应在产品检测报告有效期之内。

  

图2 电磁喷嘴结构示意图Fig.2 Sketch of electromagnetic nozzle structure

1.3 实验方法

因实验用电磁喷嘴的喷雾锥角为20°,实验设定工况的喷雾距离最大为300 mm,故喷雾面积最大为S=π×(300×tan(20°/2))2,即直径约为106 mm的圆形。采用边长150 mm的正方形410不锈钢片(马氏体不锈钢),作为离型剂喷涂的载体。

在压铸生产时,温度是影响离型剂喷涂涂覆率的一个重要条件。为模拟压铸生产时的真实情况,现用定制加热板来满足实验条件。加热板和离型剂喷涂载体(410不锈钢片)的位置关系如图3所示。

从理性的视角分析,日本之所以脱亚入欧,就在于最终选择了欧洲的进步主义历史观,坚持以“西洋文明为标准”,并将其视为“世界通论”。[8]P9实际上,进步主义为世界构建了一个崭新的“时空结构”,而且该时空并非抽象的,而是通过强大的理性分析来加固、维持、创新和持续的。从科学的视角分析,可以用一个典型的知识案例予以说明。西方经济学通过科学主义学术范式,构建起一个与西方“现代文明”紧密关联、彼此匹配的学科体系,这是从科学的视角证明人类进步观念的确立。西方文明发展演进逻辑本身是一个有机体系,它依赖于资本主义的强大物质力量,同时又继承了其传统的“神学成分”和“优秀传统”,从而使人越来越从属于物质。

  

图3 喷涂载体位置关系图Fig.3 Relative position diagram of spray carrier

第2组实验:采用两种不同喷嘴,验证喷涂距离与涂覆质量之间的关系。在无脉冲连续喷涂的条件下,设置喷涂距离为100 mm和300 mm(喷涂距离为200 mm的工况在第1组实验中已经完成),分别记录两种喷嘴喷涂2—10s的时间里(同实验1,共5个时间点),各自离型剂涂覆质量的大小。每组实验做2次,剔除异常值,并取其平均值。实验结果如图6、图7所示。

由图6、图7可以看出,随着喷涂时间的增加,对于涂覆质量而言,两种喷嘴在不同的喷涂距离下有着相同的增长趋势,均在4—6 s的时间里有最高的增长率(0—2 s除外)。而喷涂时间>6 s的工况下,增长率均明显放缓,对于小流量喷嘴(SETO 07507R)喷涂距离为100 mm的工况下,喷涂时间大于8 s以后,时间的延长并不能增加离型剂的涂覆质量。对于两种喷嘴而言,喷涂距离为200 mm时的涂覆质量均远远大于100 mm和300 mm时的涂覆质量。

由于我国高等教育过于关注理论知识的传授,而相对忽略学生实践能力的培养,再加上不少毕业生就业期望值过高,造成一些毕业生在残酷的市场竞争中难以立足。高校作为企业人才的供给侧,在学生培养方面面临较大困境。而在新时期社会主义市场经济中,各行各业对人才的要求并不在于其学术水平的高低,而是更加重视人才的专业知识应用能力,这导致高等院校并不能为各个企业提供足够的适用性人才。同时,不同行业对人才的需求量也存在一定差异,而从实际供需情况来看,部分行业人才严重缺乏,而有些行业人才供给量却过大,这明显反映出我国高等教育结构改革缺乏后续性。

(2)将410不锈钢片在钐钴磁铁的吸力下固定在加热板上,调整加热板和电磁喷嘴的相对喷涂距离。

(3)按1∶100的比例配置离型剂溶液,同时接通加热板,对不锈钢片进行加热。

(4)进行脉冲喷涂实验,并用流量计记录下每次喷涂离型剂的使用量。

传统喷雾实验所用喷嘴多为普通雾化喷嘴,为了实现脉冲或间隙喷涂,一般会在传统喷嘴后端连接电磁阀,通过电磁阀的通断间接控制喷嘴的通断。但由于电磁阀和喷嘴相距一段距离,而脉冲喷涂需要实现喷涂的频繁通断,这样就会造成离型剂扰动,进而造成液体介质的能量损失,从而喷涂效果较差。另一方面,用电磁阀在外部控制喷嘴通断的响应时间较长,不能满足实验要求。本实验所用喷嘴为丰汉(上海)电子有限公司生产的电磁喷嘴,通过PLC直接控制喷嘴通断,能较好满足实验要求。电磁喷嘴结构示意图如图2所示。

(6)用实验后不锈钢片的质量减去其实验前数据,可得离型剂在该实验中的涂覆量,记录数据,并分析数据。

2 实验结果与分析

第1组实验:采用两种不同喷嘴,验证流量与涂覆质量之间的关系。在喷涂距离200 mm、无脉冲连续喷涂的条件下,分别记录两种喷嘴喷涂2—10s(2 s、4 s、6 s、8 s、10 s共5个时间点)的时间里,各自流量的大小及离型剂涂覆质量的大小。每组实验做2次,剔除异常值,并取其平均值。实验结果如图4、图5所示。

由图4可以看出,随着喷涂时间的不断增大,两种不同喷嘴的流量均大致呈线性增大的趋势,且大流量喷嘴流量增长明显强于小流量喷嘴,这也符合不间断喷涂的特性。由图5可以看出,两种喷嘴的涂覆质量并未随时间呈线性增长,即不间断喷涂的涂覆质量和流量并非为线性关系。在喷涂时间由4 s变为6 s时,两种喷嘴的涂覆质量增长率均为最大(0—2 s除外),其中小流量喷嘴SETO 07507R的增长率约为72.7%,大流量喷嘴SETO 2210R的增长率约为35.7%。此后随着喷涂时间的增长,两种喷嘴的涂覆质量均呈现缓慢增长的态势,其增长率均未超过15%。且在喷涂时间为10 s时,小流量喷嘴的涂覆质量与大流量喷嘴的涂覆质量相差仅0.1 mg,说明喷涂载体上离型剂的量已接近“饱和”,喷涂时间的延长已不能有效增加涂覆质量。

  

图4 喷涂时间和流量的关系Fig.4 Relationship between spray time and flow

  

图5 喷涂时间和涂覆质量的关系Fig.5 Relationship between spray time and coating quality

图3中410不锈钢片厚度为0.5 mm,4个边角处小圆片为耐高温钐钴磁铁,在350°的温度下仍保持磁性,可在实验过程中保证410不锈钢片的相对位置。

最后,学生在十多年的英语学习中,虽经高中强化训练及大学四级专项训练后通过大学英语四级,但学生对各项英语技能的掌握情况仍不容乐观,反映出目前的英语教育“低效费时”的现状,英语教学改革应继续深化,大学英语课程要从学生的水平和需求出发,因材施教,并积极培养学生学习兴趣。同时,学校要加大网络自主学习平台建设和教师队伍建设,为大学英语教学提供硬件和软件保障。

  

图6 喷涂时间和涂覆质量的关系 (SETO-07507R)Fig.6 Relationship between spray time and coating quality (SETO-07507R)

实验时,按照以下步骤进行实验:

  

图7 喷涂时间和涂覆质量的关系 (SETO-2210R)Fig.7 Relationship between spray time and coating quality (SETO-2210R)

第3组实验:采用小流量喷嘴(SETO 07507R)来做脉冲喷涂实验,验证脉冲喷涂效率高于连续喷涂。设置喷涂距离为200 mm,分别记录喷涂2—10s的时间里(同实验1,共5个时间点),不同占空比的工况下,各喷涂时间点流量大小及离型剂的涂覆质量。经实验数据分析可以发现,脉冲频率对喷涂流量和涂覆质量的影响可以忽略不计,故主要分析不同占空比对喷涂流量和涂覆质量的影响。分别取占空比为20%、50%、80%和100%,其中100%占空比的工况即连续喷涂的数据上述实验已经得出。每组实验做2次,剔除异常值,并取其平均值。实验结果如图8、图9所示。

在自由大气中,光学湍流呈现出明显的各向异性特征,柯尔莫戈若夫湍流空间功率谱不再适用,本文采用考虑大气湍流内、外尺度影响的各向异性湍流大气功率谱来产生随机多层相位屏模型.考虑大气湍流内、外尺度影响的各向异性大气湍流空间功率谱为[10]

由图8可以看出,随着喷涂时间的增加,不同占空比的工况下,其喷涂流量随时间大致呈线性增长关系,且不同喷涂时间点的流量大小和占空比的大小也大致呈比例关系。由图9可以看出,在喷涂时间由4 s变为6 s的过程中,不同占空比工况下的涂覆质量增长率都为最大(0—2 s除外)。其中占空比为50%和80%的工况下,在喷涂时间6 s以内,涂覆质量增长迅速,而喷涂时间6 s以后,喷涂质量的增长趋于平缓。

  

图8 喷涂时间和流量的关系(脉冲喷涂)Fig.8 Relationship between spray time and flow(pulsed spray)

  

图9 喷涂时间和涂覆质量的关系(脉冲喷涂)Fig.9 Relationship between spray time and coating quality(pulsed spray)

为了直观体现脉冲喷涂的效率,现定义涂覆率N:N=涂覆质量M(mg)/流量L(mL)。涂覆率N表征单位流量的离型剂溶液最终涂覆到喷涂载体上的质量大小。不同占空比工况下,在不同喷涂时间点的涂覆率如图10所示。

  

图10 喷涂时间和涂覆率的关系Fig.10 Relationship between spray time and coating rate

由图10可以看出,随着喷涂时间的增加,各占空比工况下的涂覆率均呈下降趋势。但这并不能表示2 s为最佳喷涂时间,因为各占空比工况下喷涂流量随时间大致呈线性增长,但涂覆质量增长相对缓慢,尤其是喷涂时间6 s以后,故涂覆率随时间呈下降趋势。而前述实验数据均表明,喷涂时间为6 s的时候,涂覆质量增长率都是最大的,故最佳喷涂时间为6 s。由图10还可以看出,在不同喷涂时间点,50%占空比的工况下,涂覆率均是最高的,20%占空比的工况次之。虽然80%占空比工况下,在喷涂时间8 s以后其涂覆率低于连续喷涂(100%占空比),但在最佳喷涂时间6 s的工况中,仍高于连续喷涂(100%涂覆率)的涂覆率。从整体看来,在不排除实验数据存在偶然误差的前提下,可以证明脉冲喷涂涂覆率要高于连续喷涂的涂覆率。

3 结论

(1)无论连续喷涂还是脉冲喷涂,喷涂流量均和喷涂时间呈线性关系。

(2)对于两种不同流量的喷嘴而言,最佳喷涂距离均为200 mm左右,最佳喷涂时间为6 s。

(3)通过对小流量喷嘴(SETO 07507R)的脉冲喷涂实验可以证明,脉冲喷涂涂覆率要明显高于连续喷涂涂覆率,其中最佳占空比为50%。结合连续喷涂实验数据可以得到最佳喷涂工况为:喷涂距离200 mm,喷涂时间6 s,脉冲占空比50%。在此工况下,可在保证离型剂有效喷涂的前提下,最大化地节约离型剂的用量。

参考文献

[1]肖九梅.铸造技术在有色合金汽车配件生产中的应用[J].铝加工,2012,(4):26-33.

[2]温平.2014年中国铸件产量发布[J].中国铸造装备与技术,2015,(03):81-82.

[3]耿鑫明.延长压铸模寿命提高压铸件质量[J].特种铸造及有色合金,2003,(z1):154-154.

[4]陈莛,黄爱华,彭玉涛.压铸零件常见质量缺陷分析与对策[J].煤矿机械,2010,31(7):94-96.

[5]张俊苗,付永山,伍安国,等.离型纸用离型剂研究的新进展[J].纸和造纸,2015,34(9):70-73.

[6]王兆安,黄俊.电力电子技术[M].北京:机械工业出版社,2000:150-151.

 
何勇,钱炜,潘进,刘现伟,徐智宝
《农业装备与车辆工程》2018年第04期文献

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