砂型3D打印机设备中的料位传感器WKC1804检测硅砂料位的应用案例

一、前提摘要

砂型3D打印作为现代铸造行业的革命性技术，通过逐层粘结硅砂的方式直接制造复杂铸型，彻底颠覆了传统铸造工艺。该技术核心在于精确控制硅砂供给系统，而料位检测则是保障连续稳定供砂的关键环节。在砂型3D打印机的工作过程中，硅砂料位状态直接决定了打印质量和设备稳定性——料位过低会导致供砂中断，造成打印失败；料位过高则会引起砂粒溢散，损伤精密打印部件。WKC1804粉末料位传感器是专为严苛工业环境设计的变频电容式料位检测装置，其核心使命是在高粉尘的砂型3D打印设备中实现对硅砂料位的实时精准监测。通过创新的变频电容技术与抗粘附结构，成为砂型3D打印设备智能化升级的关键组件。

二、行业痛点

1. 粉尘粘附失效：硅砂在输送和筛分过程中产生大量微米级粉尘颗粒，这些粉尘会**持续附着**在传感器检测表面。传统电容式传感器在粉尘覆盖后会出现**信号衰减**和**误触发**现象，导致控制系统接收错误料位信息。

2. 湿度变化干扰：湿度变化大，易在传感器表面堆积，导致传统电容式传感器信号漂移甚至失灵。

3. 振动噪声影响：砂型3D打印设备的筛分机构、铺砂机构和输送系统在运行中产生**强烈机械振动**。这种振动环境导致传统传感器**信号输出不稳定**，产生虚假波动。  

4. 介电常数不稳定：硅砂湿度变化（5%-20%）导致介电常数波动±40%，传统电容传感器误报率超15%。

三、传感器工作原理

WKC1804基于变频电容式传感原理设计，不同于固定频率的传统电容传感器，该传感器内置智能处理器可动态调整其工作频率。当物料粘附在探杆上形成“挂料层”时，挂料层与真实物料层的介电特性通常不同。变频技术能智能识别并区分由真实料位变化引起的电容变化和由挂料引起的电容变化，有效抑制挂料导致的误动作，尤其擅长处理高粘度、易挂料介质。

四、性能参数

· 工作电压：24V DC，适配工业自动化标准电源；

· 工作电流：≤0.1A，低功耗设计，支持长时间连续运行；

· 输出方式：NPN+PNP双路输出，常闭/常开可选；

· 材质与结构：外壳整体采用聚四氟乙烯（PTFE）材质，耐压力范围0-0.4mpa，螺纹尺寸为M18*1.5，

· 适用场景：可应用于3D打印机设备中，可检测各类粉末，例如金属粉末、硅砂、陶瓷粉末等。

五、对比同行产品的优势

六、实际应用成效

**案例：浙江某龙头铸造企业砂型3D打印机升级项目**  

- **设备**：4台大型砂型打印机（工作容积2.5×1.5×1m）  

- **改造方案**：在供砂仓高/低位安装WKC1804传感器，替换原电容式探头  

- **成效**：  

  - 误报率下降：**98%**（月均故障从12次降至0.2次）  

  - 设备综合效率（OEE）提升：**22%**（停机时间减少86%）  

  - 砂料浪费减少：**15吨/年**（约节省成本10万元）  

  - 维护成本降低：**76%**（年维护工时从120h降至28h）  

七、其他应用行业

除砂型3D打印机设备，WKC1804还可应用于：

1. **金属3D打印**：检测钛合金、铝合金粉末仓料位。  

2. **食品工业**：面粉、奶粉料斗料位检测。  

3. **制药行业**：药粉混合罐料位控制。  

4. **化工领域**：PVC粉末、碳粉储仓料位监测。

5. **建材生产**：水泥粉料仓料位管理。

八、结论

WKC1804变频电容接触式粉末料位传感器通过**动态频率调整**、**抗粘附材质**和**灵敏度标定**三大核心技术，彻底解决了砂型3D打印中硅砂料位检测的行业难题。其在高湿、高粉尘环境下的卓越稳定性，使设备故障率降低90%以上，同时显著提升生产效率和资源利用率。该传感器已形成**跨行业应用生态**，在金属增材制造、食品、制药等领域展现出强大适配性，成为工业4.0时代粉体物料智能管理的标杆解决方案

九、客户实际应用图片分享

十、关于威恒电子

广州市威恒电子有限公司传感器部门依托公司2009年成立以来的技术积累，专注于工业传感器的研发、生产与销售，部门主导的产品液位/料位传感器，广泛应用于食品、制药、包装、电子、汽车制造等工业自动化领域，以及轨道交通、航空航天、医疗设备等高端场景，拥有多项自主知识产权专利，擅长光电、电容、超声波等技术的创新应用，以“专注于品质、创新、服务”为理念，为客户提供定制化检测解决方案，实现液位物位检测等功能。

十一、资料索取

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