Termopary z powłoką ochronną ALOXMA – listopad 2011

Nagroda Targów METAL 2011 za innowacyjne rozwiązanie dla inżynierów Guenther GmbH

Współczesne wymagania dotyczące odlewów wymuszają na producentach stosowanie materiałów o bardzo wysokiej jakości, nowoczesnego parku maszynowego oraz dopracowanej i powtarzalnej metody odlewniczej. Jednym z bardzo ważnych parametrów w takim procesie jest utrzymanie stałej, określonej temperatury stopionego metalu. Pomiar ten może być ciągły, wówczas specjalna termopara umieszczona jest na stałe w ciekłym metalu, lub kontrolny realizowany za pomocą termopar płaszczowych z drewniana rękojeścią, w sytuacji gdy nie jest wymagany pomiar stały.

Termopary płaszczowe z rękojeścią mają bardzo wiele cech, dzięki którym zyskały popularność w odlewnictwie. Zaliczyć do nich można:

• możliwość doboru długości termopary, potrzebnej do prawidłowego pomiaru,
• elastyczność pozwalająca dobrać kształt sondy tak, aby rękojeść znajdowała się poza obszarem objętym wysoką temperaturą,
• duża odporność na zginanie (dzięki płaszczowej budowie czujników),
• szybki czas reakcji, zależny od średnicy czujnika.

Niestety, termopary te bez dodatkowej powłoki ochronnej narażone są na reakcje zewnętrznego płaszcza termopary z roztopionym metalem. Często użytkownik musi wybrać między średnicą czujnika, jego żywotnością, a czasem reakcji. Wiadomo bowiem, że większa średnica czujnika wydłuża możliwy czas jego pracy, natomiast czas reakcji na temperaturę znacznie się zwiększa wraz ze wzrostem średnicy czujnika, tak więc jest on narażony na bezpośrednie działanie ciekłego metalu przez dłuższą chwilę.

Obecnie stosuje się dwie główne metody zwiększenia żywotności termopar do pomiaru w ciekłych metalach. Pierwsza bazuje na stosowaniu dodatkowych powłok ochronnych na bazie azotku boru (EKamold Cast-M lub Ekamold Extrusion Spray). Choć metoda ta sprawdza się bardzo dobrze, stosowane powłoki nie są trwałe i wymagają uzupełnienia w razie widocznych ubytków. Powłoki te można stosować na termoparach płaszczowych wykonanych na bazie stali żaroodpornych, wówczas termopary maja wszelkie zalety wykonania płaszczowego. Druga z metod polega na stosowaniu dodatkowych osłon zewnętrznych (Ekatherm), przeznaczonych do odlewnictwa metali nieżelaznych. Termopary te cechuje bardzo dużą żywotność, osłony są niezwilżane przez metale kolorowe. Termopary te nie są jednak elastyczne, tak wiec mogą być stosowane jedynie tam, gdzie elastyczność i odporność na zginanie nie są wymagane. Ponadto stosowanie dodatkowej osłony wydłuża czas reakcji i zwiększa wagę całej sondy.

Inżynierowie firmy Guenther GmbH postanowili połączyć zalety tych dwóch rozwiązań. W efekcie stworzyli termopary z powłoka ochronna ALOXMA, które są zupełnie nowym i rewolucyjnym rozwiązaniem w pomiarach temperatury w odlewnictwie. Zastosowana powłoka jest trwała, nie ma więc problemów z jej ubytkami, a dodatkowo termopary maja wszystkie zalety termopar płaszczowych, a wiec charakteryzują się elastycznością (poza obszarem powłoki) oraz szybkim czasem reakcji. Naniesiona powłoka znacznie zwiększa żywotność czujników, co przekłada się na obniżenie kosztów eksploatacji w porównaniu z tradycyjnymi termoparami płaszczowymi.

Termopary ALOXMA otrzymały wyróżnienie na tegorocznych XVII Międzynarodowych Targach Technologii dla Odlewnictwa METAL.