Industrieroboter sind computergesteuerte, frei programmierbare Automaten, die mit unterschiedlichen Greifern, Werkzeugen u. a. ausgestattet werden können. Sie können an Fertigungsstraßen auch komplizierte Arbeits- Vorgänge ohne menschliche Eingriffe durchführen. Einprogrammierung nach einmaliger manueller Führung durch den Menschen. Es werden Roboter für Nutzgewichte von ca. 500 kg hergestellt und finden damit auch Anwendung im Gießbetrieb.
Kategorie: Unkategorisiert
Inmold-Verfahren
Inmold-Verfahren ist von der International Meehanite Metal Co. Ltd. Reigate (England) entwickelt worden. Die kugelgraphitbildende Magnesiumbehandlung von Gusseisenschmelzen wird nicht vor dem Guss in einer Pfanne, sondern unmittelbar in der Gießform durchgeführt. Es wird ein körniges Pulver, das neben Magnesium auch Calcium und Silicium enthält und damit gleichzeitig auch als Impfmittel im Sinne einer Formimpfung, eingesetzt.
Instandhaltung
Instandhaltung von Produktionsanlagen führt zu einer vertretbaren Verfügbarkeit dieser Anlagen. Es gibt die reine Reparaturinstandhaltung, d.h. es wird erst dann repariert wenn die Anlage ausfällt oder sich Anzeichen des Ausfalls durch kleinere Störungen abzeichnen. Für manche Komponenten kann dies die beste Lösung sein. Es zeichnet sich aber immer mehr die Notwendigkeit von Reparaturmaßnahmen vor dem eigentlichen Schadenseintritt ab. Bei einem Pkw werden Inspektionen und der Austausch von bestimmten Teilen in Abhängigkeit der km- Leistung oder der Laufzeit durchgeführt. Das gleiche Vorgehen sollte man bei Induktionsofenanlagen und den Anlagenkomponenten auch berücksichtigen, um vor Überraschungen sicher zu sein. Aus diesem Grund haben einige Firmen die vorbeugende Instandhaltung eingeführt. Je nach Auslastung der Anlagen werden Wartungsarbeiten und Kontrollen mit dem Blick in Richtung Verfügbarkeit der Anlage ausgeführt. So werden bestimmte Teile ohne Rücksicht auf den tatsächlichen Zustand vorbeugend ausgewechselt, damit nicht unvorhersehbar oder unvermeidbar ein Ausfall zustande kommen kann. Dieses kann z. B. der Austausch einer Induktionsofenspule nach 5 oder schon nach 3 Betriebsjahren sein. In Abhängigkeit des Zustandes von Kühlwasser- schlauchoberflächen kann sich die Notwendigkeit des vorzeitigen Austausches der Schläuche auch schon nach kürzeren Betriebszeiten ergeben. Die Firma ABB hat schon Mitte der 70iger Jahre die vorbeugende Instandhaltung nach Checkliste eingeführt. Hierbei wird wie bei einem Pkw beim TÜV die gesamte Anlage mit allen Komponenten vom Ofentransformator bis zur Giessschnauze in Augenschein genommen und das weitere Vorgehen oder erforderliche Reparaturen festgelegt. Einige Giessereien lassen diese Checks in der Zeit bis April eines jeden Jahres ausführen, um dann in den Betriebsferien oder auch schon vorher die erforderlichen Maßnahmen ergreifen zu können.
Isolationsüberwachung
Isolationsüberwachung über durch Bodenelektroden geerdetes Schmelzbad bringt für das Bedienungspersonal eine grosse Sicherheit und kann ggf. über den Tiegelzustand eine Aussage machen. Bei diesem System wird der Isolationswert zwischen der spannungsführenden Ofenspule und dem Erdpotential mittels Gleichstrommessung ermittelt. Bei optimaler elektrischer Isolation zwischen der Spule und den Eisenpaketen, sowie dem Hochstromsystem, der Energieversorgung und dem Erdpotential kann man einen schlechten Isolationswert dem Widerstand zwischen der Spule und dem geerdeten Schmelzbad und damit dem Tiegelzustand zuordnen.
Bei einem neu betonierten Spuleneinbau mit Spulenputz ist ein hoher Feuchtigkeitsgehalt für einen schlechten Widerstandswert verantwortlich. Darum soll ein Inkuktionstiegelofen bei Widerstandswerten unter 400 Ohm nicht über 1.000 Volt Betriebsspannung betrieben werden. Von 400-700 Ohm sollten 1.500 Volt nicht überschritten werden, da neben dem gemessenen „Erdschluss“ über Feuchtigkeit zwischen der Spule und der Erde auch die Windungsspannung zu Windungsschlüssen führen kann. Bei ca. 60 Volt Windungspannung und Netzfrequenz hat man 3 mm Windungsisolation. Im feuchten Zustand sollte die Windungsspannung nicht mehr als 10 V/mm somit 30 Volt sein. Bei Mittelfrequenzöfen hat man Windungsspannungen von bis zu 270 Volt und 15 mm Zwischenlagenisolation. Somit sollte die Windungsspannung 150 V nicht überschritten werden.
Isoliersteine
Isoliersteine in Formen eingesetzt, verzögern die Erstarrung an bestimmten Stellen der Form. Die Wärmeleitfähigkeit dieser Steine ist wesentlich niedriger als der übrige Formstoff.
Isolierung
Isolierung im Induktionsofenbau gibt es die elektrische und die wärmetechnische Isolierung. Die Isolierstoffe sind 100 % asbestfrei. Für die elektrische Anwendungen werden Epoxydglashartgewebe (Diverrit E), Mikanit und keramischorganische Pressstoffe eingesetzt. Für thermische Anwendungen werden keramische Faserwerkstoffe und Pressstoffe wie Isoplan, Nevalit und ähnliche eingesetzt. Glassilikatwerkstoffe werden für beide Anwendungen eingesetzt.
Joche
Joche ist ein anderer Begriff für Eisenpakete. In der Regel spricht man bei Rinnenöfen von Jochen, da es sich um geschlossenene Eisenkerne in U- oder E-Form handelt. Bei Tiegelöfen spricht man von Eisenpaketen, seltener von Eisenbalken. Joche werden aus kornorientiertem Elektroblech hergestellt.
Kabel
Kabel werden bei Induktionsöfen wassergekühlt ausgeführt und als Kühlwasserrückleitung benutzt. Bei niedrigen Leistungen können Kabel auch als Wasserzuleitung eingesetzt werden. Die Kupferlitzen haben 35 oder 50 mm2 Kupferquerschnitt. Bei Mittelfrequenz haben die Einzelleiter eine Lackisolierung, die bei Netzfrequenz keine Vorteile bringt. Die Stromanschlüsse können als Flachanschlüsse oder Klemmringanschlüsse ausgeführt werden.
Kalorie
Kalorie früher gebräuchliche Wärmeeinheit mit dem Einheitszeichen cal. 1 cal ist die Wärmemenge, die 1 g Wasser bei Normaldruck von 14,5 s°C auf 15,5 °C erwärmt. 1000 cal = 1 kcal. Im internationalen Einheitensystem ist die Kalorie durch Joule ersetzt worden. 1 cal = 4,1868 J (alte Umrechnung 1kWh = 860 kcal/h bei Kühlanlagenberechnungen).
Kaltstart
Kaltstart ist das Anfahren eines Tiegels nach einem Stillstand. Bei einem NF-Ofen sind Anfahrblöcke erforderlich, die bis 2/3 der Spulenhöhe reichen. Diese Blöcke werden induktiv erwärmt und sacken dann in sich zusammen. Zu diesem Zeitpunkt können dann geringe Mengen an Schrott nachchargiert werden. Nach Erreichen des 2/3 Füllstandes können grössere Schrottmengen (5 % des Fasssungsvermögens) nachgesetzt und aufgeschmolzen werden. Mit ca. 70 % der Nennleistung wird der Ofen auf max. Füllstand gefahren. Jetzt sollte die Schmelze auf etwa 100 K unter normale Abstichtemperatur gebracht und 1 Stunde gehalten werden. Danach wird auf Abstichtemperatur gefahren und es erfolgt der 1. Abstich. Bei Netzfrequenzöfen mit spezifischer Leistung ab ca. 240 kW/t kann der noch warme Tiegel mit grobem Stahlschrott und Stanzstreifen von ca. 2 mm Blechdicke und max. Länge von ca. 20% des Tiegeldurchmessers gefüllt und dann mit 50% der Nennleistung auf Rotglut gefahren werden und dann langsam über die Stillstandszeit abkühlen. Der Schrott verschweisst und es bildet sich ein „physikalischer Anfahrblock“ über die hohe Schüttdichte und die hohe Anzahl von Kontaktstellen, die sich durch das Verschweissen der einzelnen Blechstreifen ergeben. Bei Mittelfrequenzöfen ab ca. 200 Hz sollte kompakter Stahlschrott ohne Presspakete bis etwa Spulenoberkante chargiert werden. Mit ca. 250 K/h sollte der Ofen auf ca. 850 °C gefahren werden, hier sollte eine Haltezeit von 1 Stund eingelegt und dann auf ca. 100 K unter Abstichtemperatur gefahren werden. Bei dieser Temperatur dann 1 Stunde stehen und dann aufAbstichtemperatur fahren und den 1. Abstich durchführen. Es sind die entsprechenden Hinweise der Stampfmassenhersteller zu beachten. Eigene Betriebserfahrungen können zu Abweichungen gegenüber den Herstellern führen. Durch den Einsatz von Schmelzprozessoren werden die einzelnen Schritte dem Bedienmann vorgegeben. Hier kann es zu Abweichungen gegenüber den vorstehenden Ausführungen kommen. Über den Schmelzprozessor können die jeweils für den Kunden und den Betriebabläufen optimalen Bedingungen vorgegeben werden.
Eine besondere Kaltstartmethode für Netzfrequenzöfen und Mittel- frequenzöfen unter 150 Hz wird nachstehend beschrieben:
Ein 10 t-Ofen mit Netzfrequenz und 2.800 kW Leistung wird am Boden mit ca. 300 kg kompaktem Schrott aus Steigern und Eingüssen beschickt. Mit einem Hochleistungsgasbrenner von 500 kW wird der Tiegel in 4 Stunden auf 900 °C erwärmt. In diesen Tiegel werden dann 2-4 Tonnen Flüssigeisen aus einem kleineren vorher angefahrenen Ofen überführt. Bei 2 t Füllung wird ein etwa 400 kg schwerer Anfahrblock, bei 4 t Füllung wird ein 800 kg schwerer Anfahrblock in den Ofen chargiert. Diese Anfahrblöcke senken die Temperatur des Flüssigeisens ab, ohne es zum Erstarren zu bringen. Jetzt wird der Ofen mit etwa 50 % der Nennleistung, hier 1.400 kW für die Dauer von 3 Minuten beim 400 kg Block oder 5 Minuten bei 800 kg Block gefahren. Anschliessend wird in beiden Fällen mit ca. 1.000 kg normalem Schrott chargiert und der Ofen mit 2.000 kW zum Schmelzen des Schrotts eingestellt. Nach ca. 20 Minuten ist der Tiegelinhalt flüssig und es kann der nächste 1.000 kg Satz chargiert und aufgeschmolzen werden. Ab ca. 6 Tonnen Füllstand kann dann mit der max. Schmelzleistung gearbeitet wer- den. Es ist darauf zu achten, Dass die Schmelzentemperatur nicht über 1.350 °C gefahren wird. Nach erreichen des max. Füllstandes sollte der Ofen ca. 30 Minuten auf 100 K unter Abstichtemperatur gehalten werden. Danach auf Abstichtemperatur fahren und den 1.Abstich durchführen.