Внешняя оболочка удлинительных проводов термопар является внешним защитным барьером для внутренних проводов из сплава и экранирующих оплеток. Длительное-воздействие высоко-температурного излучения, химической коррозии, механического трения и чередующихся циклов охлаждения и нагрева приведет к старению оболочки, ее затвердеванию, растрескиванию и отслаиванию. Как только внешняя оболочка будет повреждена, внутренние защитные слои и проволока из сплава потеряют защиту, и возникнет ряд скрытых неисправностей, таких как электромагнитные помехи, короткое замыкание при поглощении влаги и перелом проволоки, которые постепенно будут ухудшаться с увеличением времени производства. В этой статье систематически рассматриваются причины растрескивания при старении, процесс прогрессивного развития неисправностей, стандарты визуальной оценки старения и целевые меры по защитному обслуживанию внешних оболочек термопар.
1. Шесть основных факторов, ускоряющих старение и растрескивание внешней оболочки термопары
1. Длительная-высоко-тепловая эрозия: жгут проводов проложен в пределах 10 см от горячеканального коллектора и сопла в течение длительного времени, непрерывное излучение при высокой-температуре приводит к разрыву полимерной молекулярной цепи внешней оболочки, материал постепенно теряет эластичность, становится твердым и хрупким, а после повторяющихся изгибных вибраций на поверхности появляются микро-трещины. Оболочка из ПТФЭ затвердевает при температуре выше 260 градусов при длительном-использовании; композитная оболочка из силиконового стекловолокна будет вызывать осаждение масла и карбонизацию при температуре выше 350 градусов; Полиимидная оболочка PI обладает наилучшей устойчивостью к высоким-температурам, но длительная-пропекание при температуре выше 380 градусов также приводит к появлению крошечных поверхностных трещин.
2. Химическая коррозия летучих газов пластика и антиадгезива для пресс-форм. В результате высоко-разложения огнестойких-галогенсодержащих-и переработанных пластиков образуется кислый летучий газ, который прилипает к внешней поверхности оболочки и проникает внутрь материала, вызывая коррозию структуры полимера; Пары распыленного силиконового антиадгезива для пресс-форм образуют маслянистую пленку на поверхности оболочки после высоко-углеродизации, ускоряют старение и охрупчивание внешней оболочки, а масляная пленка поглощает пыль, образуя проводящие слои, вызывая помехи сигнала.
3. Повторяющееся механическое трение и повреждение при экструзии: жгут проводов трется об острые края формы, зажимные пластины и механизмы привода иглы клапана во время открытия и закрытия формы; Из-за-слишком тугого связывания кабельных стяжек на внешней оболочке образуются долговременные-вмятины в результате экструзии, а в результате чередующихся циклов охлаждения и нагрева в них образуются микро-трещины, которые через несколько недель производства постепенно превращаются в сквозные трещины.
4. Переменная холодная и тепловая термоударная усталость: пресс-форма нагревается до 300–400 градусов во время производства и ежедневно остывает до комнатной температуры во время остановки. Материал внешней оболочки многократно расширяется и сжимается при изменении температуры, а термическое напряжение накапливается на поверхности материала, образуя усталостные трещины, особенно в переходном участке изгиба проволоки с большой разницей температур, скорость растрескивания при старении в 2–3 раза выше, чем на прямом участке проволоки.
5. Ультрафиолетовое излучение и озоновое старение цеха. Производственный цех оснащен мощными-лампами для ультрафиолетовой дезинфекции и высокочастотным-инверторным оборудованием, которое генерирует небольшое количество озона. Озон обладает сильными окислительными свойствами и окисляет и разрушает ненасыщенные молекулярные связи полимера внешней оболочки, в результате чего оболочка быстро теряет эластичность; Длительное-прямое ультрафиолетовое облучение также приведет к выцветанию поверхности оболочки и ускорению ее хрупкости.
6. Неправильная эрозия чистящего растворителя. При очистке нагара и масляных пятен операторы используют сильный едкий спирт, ацетон и другие органические растворители, чтобы протереть жгут проводов термопары. Растворитель проникает в материал внешней оболочки и растворяет пластификатор, в результате чего оболочка затвердевает и растрескивается в течение короткого времени после очистки.
2. Процесс прогрессивного развития неисправности после растрескивания внешней оболочки (трехэтапное ухудшение скрытой опасности)
Стадия 1: Начальное старение микро-трещин (нет очевидных симптомов неисправности)
На внешней поверхности оболочки появляются лишь крошечные невидимые микро-трещины, внутренняя экранирующая оплетка и легированная проволока остаются целыми, кривая измерения температуры плавная, аномальных сигналов тревоги не возникает. Но цеховая влага, пыль и агрессивный газ начали проникать внутрь оболочки через микротрещины, медленно разъедая поверхность экранирующей оплетки, образуя пятна ржавчины, а между сплавными проводами скапливается крошечная токопроводящая пыль. Этот этап длится около 1–2 недель, и скрытую опасность трудно обнаружить при ежедневном патрулировании.
Стадия 2: Локальное расширение трещины, периодические помехи сигналу (начинают появляться незначительные аномальные сигналы тревоги)
Микро-трещины расширяются до видимых небольших трещин, экранирующая оплетка в месте трещины частично заржавела и сломалась, характеристики экранирования снижаются, а электромагнитный шум проникает в жгут проводов, вызывая случайные скачки температуры на ± 1–2 градуса во время производства, а также время от времени появляются ложные сигналы тревоги об аномальной температуре. Влага попадает в оболочку и прилипает к поверхности сплавной проволоки, что приводит к небольшому увеличению сопротивления контура, термопара производит медленный дрейф на 0,5–1 градус каждую неделю, а допуск на размер продукта постепенно отклоняется без явного повреждения оборудования. Если место трещины находится рядом с зоной высоких-температур формы, скорость старения увеличивается вдвое, и этот этап длится всего 3–5 дней.
Этап 3: Отслаивание, растрескивание большой-площади, постоянные электрические неисправности (принудительная остановка производства)
Внешняя оболочка отслаивается крупными кусками, внутренняя защитная оплетка сильно проржавела и сломалась, провод из сплава теряет всю изоляционную защиту, а положительный и отрицательный провода легко соприкасаются друг с другом под воздействием вибрации, что приводит к короткому-замыканию; или легированная проволока подвергается коррозии и разрушается под воздействием агрессивного газа, образуя разрывы-разомкнутой цепи. В это время контроллер постоянно выдает сигналы тревоги о сверх-высокой или сверх-низкой температуре, зона нагрева не может работать нормально, и пресс-форму приходится отключать для замены всей секции удлинительного жгута проводов, что приводит к длительным простоям производства и большому количеству дефектных пластиковых деталей из-за выхода температуры из-под контроля.
3. Стандарт визуальной оценки старения внешней оболочки термопары (для оценки ежедневного патрульного осмотра)
Степень 1 Небольшое старение (замена не требуется, усиление защиты)
Поверхность оболочки незначительно обесцвечена, матовая потеря блеска, отсутствие микротрещин и явлений затвердевания, можно свободно сгибать без образования складок после изгиба на 90 градусов. Меры лечения: оберните сегмент провода высокотемпературной защитной оплеткой,-чтобы изолировать высоко-излучение и трение, сократить частоту еженедельных патрульных проверок.
Степень 2 Умеренное старение (обеспечить замену во время следующего планового отключения пресс-формы)
Локальное затвердевание оболочки, мельчайшие микротрещины-видимые под увеличительным стеклом, заметные складки после сгибания, отсутствие отслаивания наружного слоя. Меры по устранению: пометьте устаревший сегмент проволоки этикеткой, запишите это в файле обслуживания пресс-формы и подготовьте соответствующие новые удлинительные провода для замены во время следующего периода автономного обслуживания пресс-формы.
Степень 3 Сильное старение (немедленная замена, остановка производства, продолжение производства запрещено)
Хрупкость оболочки на большой-площади, очевидная по трещинам, частичному отслаиванию наружного слоя, обнаженной внутренней экранирующей оплетке и легированной проволоке. Скрытые опасности короткого замыкания и разрыва цепи чрезвычайно высоки, немедленно прекратите использование, замените всю секцию жгута проводов и очистите поверхность формы от источника коррозионного газа, чтобы избежать повторного старения нового провода.
4. Многогранные-меры профилактической защиты и технического обслуживания для замедления старения куртки.
(1) Защита соответствия материалов на этапе закупок
В зависимости от температуры среды прокладки провода и степени химической коррозии выберите материал внешней оболочки с соответствующей термостойкостью и коррозионной стойкостью: для проводки в пределах 10 см от высокотемпературных сопел выберите полиимид ПИ или толстую композитную оболочку из силиконового стекловолокна; На производственных линиях для чистых медицинских помещений используется оболочка из чистого ПТФЭ с низким-выделением газов; при обычных средних-температурных производствах вдали от горячеканальных каналов можно использовать стандартную оболочку из ПТФЭ; избегайте использования низкотемпературной ПВХ-оболочки для жгутов проводов, расположенных рядом с-формой, поскольку они затвердеют и растрескаются в течение одного месяца под воздействием небольшого теплового излучения.
(2) Оптимизация защиты проводки сборки пресс-формы
1. Все сегменты проводов в пределах 10 см от высокотемпературных-компонентов горячеканальных каналов покрыты соответствующими теплозащитными рукавами для изоляции лучистого тепла и снижения долговременной-высоко-температурной нагрузки на внешнюю оболочку.
2. Оставляйте свободный буферный запас во всех местах изгиба проволоки. Радиус изгиба должен быть не менее 10-кратного наружного диаметра проволоки. Избегайте резких изгибов под прямым- углом, которые приводят к образованию трещин под термическим напряжением; оберните мягкие плетеные защитные рукава в местах соприкосновения с острыми краями формы, чтобы избежать повреждений от трения.
3. Стандартизируйте герметичность крепления кабельной стяжки, оставляйте небольшой зазор между стяжкой и поверхностью оболочки, избегайте долговременных-вдавливаний при экструзии, приводящих к возникновению трещин; отделите сигнальные провода термопары от нагревательных силовых кабелей, чтобы предотвратить дополнительное тепловое излучение от силовых кабелей, ускоряющее старение оболочки.
(3) Ежедневный стандартизированный контроль производственных операций
1. Контролируйте количество используемого антиадгезива для пресс-формы, избегайте диффузии большого количества распыленного пара антиадгезива в область жгута проводов термопары; регулярно открывайте выпускную канавку пресс-формы, чтобы вовремя выпускать кислый пластиковый летучий газ, уменьшая химическую коррозию внешней оболочки.
2. Запрещается использовать ацетон, крепкий спиртовой растворитель для протирки поверхности жгута проводов во время очистки формы; Для удаления пыли и масляных пятен используйте только нейтральное чистящее средство-на водной основе и мягкую-безворсовую ткань, а после протирания сушите феном азотом под низким-давлением.
3. При включении лампы ультрафиолетовой дезинфекции в мастерской накройте открытый жгут проводов термопары теплоизоляционной тканью, чтобы избежать прямого ультрафиолетового облучения и окисления озоном; усилить вентиляцию цеха для снижения концентрации накопления озона.
(4) Регулярный цикл технического обслуживания для проверки старения
Проводите полную проверку старения внешней оболочки всех жгутов проводов термопар каждые две недели во время планового обслуживания пресс-формы, классифицируйте и записывайте степень старения каждого сегмента провода. На линиях по производству пластмасс, работающих при высоких-коррозионных температурах, увеличьте частоту проверок до одного раза в неделю и заранее заменяйте жгут проводов, подверженных старению класса 2, во время планового останова технического обслуживания. Все жгуты проводов-удлинителей, эксплуатирующиеся непрерывно более 8 месяцев, проходят единый осмотр на степень старения, а жгуты проводов с явными закалками и микро-трещинами заменяются целиком для устранения скрытых электрических неисправностей у источника.
5. Меры предосторожности после-замены новых жгутов проводов.
После замены треснувшего от старения удлинительного жгута проводов повторно -оптимизируйте схему проводки в соответствии со спецификациями защиты, добавьте термозащитные втулки и втулки для защиты от трения в положениях с высоким-риском старения, отрегулируйте плотность крепления кабельной стяжки и радиан изгиба провода, запишите время замены и модель материала оболочки провода в системе управления жизненным циклом термопары, установите время напоминания о следующей проверке и регулярно отслеживайте ход старения нового жгута проводов, чтобы сформировать замкнутый-процесс управления техническим обслуживанием.
