Стабильный и равномерный контроль температуры расплава является основным конкурентным преимуществом современных горячеканальных систем, а термопары служат единственным средством сбора сигналов, соединяющим нагревательные компоненты и регуляторы температуры. Вся логика регулирования температуры основана на термоэлектрическом эффекте Зеебека термопарных сплавов, преобразующем температуру поверхности коллекторов и сопел в реальном-времени в сигналы напряжения в милливольтах для регулирования мощности в замкнутом-ПИД-контуре. Многие инженеры по пресс-формам обращают внимание только на конструкцию сопел и коллекторов горячеканальных систем, но игнорируют технические различия термопар, что приводит к тому, что в долгосрочной перспективе -трудно--устранить дефекты формования, такие как выделение слюны из сопел, пригорание материала, неравномерное заполнение полостей и плохой блеск поверхности изделия. В этой статье рассматриваются четыре основные специальные технологии термопар, разработанные для суровых условий работы горячеканальных систем с высокой температурой, узким пространством для установки и постоянной механической вибрацией.
Во-первых, технология классификации типов сплавов является основой для адаптации к различным температурным интервалам обработки. Хромель типа K-алюмель-алюмель и железо типа J--константан — два основных сплава для термопар, предназначенных для горячеканальных систем. Датчики типа K-имеют диапазон непрерывной рабочей температуры 0-1100 градусов, выдающуюся стойкость к высоко-окислительному окислению и стабильную линейность сигнала выше 300 градусов, подходят для коллекторов и длинных трубопроводов из жаропрочных-конструкционных пластиков, таких как PEEK, ПК и улучшенный нейлон. Термопары типа J-имеют лучшую линейность сигнала при температуре ниже 750 градусов, более низкие производственные затраты и широко используются в горячеканальных каналах с открытым-затвором для упаковочной продукции из ПП, ПЭ и ПЭТ. Для специальных коррозийных пластмасс, таких как ПВХ и галогенсодержащие огнестойкие материалы, требуются специальные антикоррозионные термопары типа T-типа для предотвращения коррозии зонда из сплава и медленного затухания сигнала при длительном производстве.
Во-вторых, технология конструкции измерительного перехода напрямую влияет на скорость реакции на температуру и точность обнаружения, разделенную на заземленные, незаземленные и открытые структуры с тремя наконечниками. Заземленные термопары приваривают термоэлектрический спай из сплава непосредственно к металлической оболочке, обеспечивая быструю теплопроводность и время отклика менее 0,3 секунды. Чаще всего они встроены в нагревательные змеевики сопла, а измерительное кольцо плотно прилегает к внешней стенке проточного канала, что позволяет измерить реальную температуру расплава и избежать ошибок измерения, вызванных воздушными зазорами. Незаземленные конструкции изолируют соединение и оболочку изолирующим порошком из оксида магния, который может противостоять электромагнитным помехам от плотной проводки многозонных коллекторов и устранять перекрестные помехи сигналов между соседними температурными зонами. Открытые сверх-тонкие зонды диаметром 0,8-1,2 мм можно вставлять в зарезервированные крошечные контрольные отверстия коллекторов, что является предпочтительной схемой для микро-медицинских форм, требующих контроля температуры на микронном уровне.
В-третьих, оболочка с минеральной изоляцией и технология защиты проводов продлевают срок службы термопар. В стандартных датчиках, предназначенных для горячеканальных каналов, используются бесшовные оболочки из нержавеющей стали 316 или сплава Инконель, заполненные порошком оксида магния высокой-чистоты для изоляции, который устойчив к экструзии во время многократного открытия и закрытия формы, а также к длительному-высоко-температурному окислению. Наружный слой подводящего провода покрыт плетеной сеткой из нержавеющей стали или термостойкой -оболочкой из стекловолокна, чтобы предотвратить старение изоляции, истирание провода и случайные вторичные термоэлектрические соединения, вызванные экструзией провода. Вспомогательные технологии монтажа, такие как сжатие пружины и фиксация резьбы, также являются важными вспомогательными технологиями: эластичное измерительное кольцо автоматически компенсирует зазор, возникающий в результате теплового расширения металлических частей горячеканальных каналов; Щупы с резьбой M3/M4 фиксируются на поверхности коллектора, не ослабляясь после миллионов циклов формования.
В-четвертых, компенсация холодного спая и соответствующая технология контура управления обеспечивают долгосрочную-стабильность выходного сигнала. Высококачественные-термопары, изготовленные по индивидуальному заказу, включают в себя модули компенсации холодного спая на клеммах разъема, чтобы компенсировать влияние изменений температуры окружающей среды на сигналы напряжения. После того, как сигнал передается на ПИД-регулятор горячеканальных систем, система сравнивает измеренную температуру с заданным значением для динамической регулировки выходной мощности нагревательного змеевика. Если технические параметры термопары не соответствуют горячеканальной системе, даже коллектор верхнего-уровня и конструкция сопла не смогут обеспечить сбалансированное распределение температуры расплава, что значительно увеличит процент брака и энергопотребление цеха литья под давлением.
