C4.3 - Zustandsüberwachung der Altsandregeneration über die komplexe Permittivität von Formstoffen
- Event
- 22. GMA/ITG-Fachtagung Sensoren und Messsysteme 2024
2024-06-11 - 2024-06-12
Nürnberg - Band
- Vorträge
- Chapter
- C4 - Prüftechnik
- Author(s)
- L. Bifano, G. Fischerauer - Universität Bayreuth,Bayreuth
- Pages
- 260 - 265
- DOI
- 10.5162/sensoren2024/C4.3
- ISBN
- 978-3-910600-01-0
- Price
- free
Abstract
Bei der Altsandregeneration wird aus zum Abguss verwendetem Altsand ein Neusandersatz generiert, der zum Erzeugen neuer Formen verwendet wird. Da es im Moment kein inlinefähiges Messsystem zur Überwachung des Prozesses gibt, beschränkt man sich auf herkömmliche Labormethoden, die aufgrund ihrer Dauer und Kosten zu ersetzen sind. Eine Alternative dazu bietet die elektrische Impedanzspektroskopie. Da deren Ergebnisse allerdings von der Geometrie der Messsonde abhängen und damit eine Übertragung gewonnener Erkenntnisse von einer auf eine andere Sondengeometrie nicht ohne weiteres möglich ist, bietet sich an, die Materialcharakteristika in Form der komplexen Permittivität aus den Impedanzdaten zu extrahieren und die Empfindlichkeit der Methode zu bewerten. In dieser Arbeit wurden dazu zwei Formstoffgruppen untersucht: definierte Gemische aus Form-, Chromitsand und Regenerat sowie verschieden weit regenerierter Altsand. Nachdem die Randeffekte des elektrischen Feldes über eine Modellvorstellung eliminiert wurden, zeigte die komplexe Permittivität der Gemische eine deutliche Systematik mit der Zusammensetzung (steigende Permittivität mit steigendem Form- und Chromitsandanteil). Mit an die Daten angepassten Flächen konnte die reelle Permittivität des verwendeten Regenerats auf Werte zwischen 3,1 und 3,3 abgeschätzt werden. Bei niedrigen Frequenzen und hohem Chromit- bzw. Formsandanteil war dabei die Empfindlichkeit am höchsten. Aus den aus den Regeneraten erhaltenen Permittivitätswerten wurde ein deutlicher Zusammenhang zwischen Regenerationsdauer bzw. -intensität und der Permittivität sichtbar, wobei sich die Permittivität des Regenerats zunehmend dem Wert von Quarzsand (ideales Ziel der Regeneration) näherte.