Što uzrokuje toplinski pomak termoelementa kod visoko{0}}temperaturnog vrućeg kalupa?

Toplinski pomak je sporo trajno odstupanje očitanja termoelementa od stvarne temperature vrućeg toka pod dugotrajnim visokotemperaturnim opterećenjem i glavni je skriveni uzrok spore degradacije kvalitete u PEEK, LCP i PPS visokotemperaturnom inženjerskom prešanju plastike. Mnogi tehničari kalupa kalibriraju samo pomicanje nakon što se u serijama pojave očiti nedostaci, ne znajući više-slojne temeljne uzroke, koji potječu od promjena mikrostrukture žice od legure, kemijske korozije plašta i pogoršanja izolacije. Analiza procesa formiranja drifta i specifične protumjere osiguravaju proaktivno suzbijanje odstupanja mjerenja temperature za proizvodne linije za ultra-visoku-temperaturu toplotoka.

Pomak je uglavnom posljedica rekristalizacije mikrostrukture legirane žice pod dugotrajnom visokom toplinom. Standardne K-tip kromel-alumel žice doživljavaju unutarnje preuređivanje granica zrna kada se kontinuirano drže na temperaturama iznad 380 stupnjeva stotinama proizvodnih sati. Metalni oksidi generiraju sićušne taloge duž granica zrna legure, mijenjajući linearnu krivulju odziva termoelektričnog potencijala i generirajući stalni negativni ili pozitivni pomak koji se povećava na dnevnoj bazi. Termoelementi tipa N{6}} sadrže dodatke silicija i rijetke zemlje koji inhibiraju rekristalizaciju zrna i ograničavaju varijaciju pomaka na manje od 0,8 stupnjeva nakon 720 sati rada na 420 stupnjeva. Nemodificirane žice tipa K- pomiču se za više od 2,5 stupnja pod istim postavkama visoke temperature. Brzi toplinski ciklusi između vruće radne temperature i hladnog zatvaranja kalupa rezultiraju ponavljanim stresom širenja i skupljanja metala na zrncima legure, što potiče rekristalizaciju.

Sekundarni izvor zanošenja: Taloženje ugljika na površini plašta stvara barijere za toplinsku izolaciju. Visokotemperaturna talina smole razvija hlapljive ugljikovodične plinove koji se karboniziraju na površinama omotača termoelementa stvarajući guste naslage crnog ugljika niske toplinske vodljivosti. Čak i ugljična prevlaka od 0,05 mm ograničava prijenos topline od vrućeg metala do spoja senzora i uzrokuje postojano niskotemperaturno pomicanje od 1-3 stupnja koje se pogoršava kako se ugljik nakuplja tjednima proizvodnje. Korozivni halogen i-plastične hlapljive tvari koje usporavaju plamen urezuju mikro-udubine u površine plašta od nehrđajućeg čelika, što dovodi do veće brzine prianjanja ugljika i ubrzanog napredovanja pomicanja u usporedbi s nekorozivnim PP/ABS postavkama kalupa.

Tercijarni čimbenik pomaka: pogoršana izolacija od magnezijevog oksida unutar oklopljenih omotača. Novi termoparovi koriste-prah magnezijevog oksida ispunjen vakuumom kako bi osigurali stabilnu izolaciju i prijenos topline između pozitivnih i negativnih žica od legure. Dugotrajno pečenje na ultravisokoj temperaturi uzrokovat će sporo raspadanje izolacijskog praha i proizvesti mikroskopske zračne raspore, što će umanjiti učinkovitost provođenja topline od omotača do unutarnjeg osjetnog spoja. Para prodire kroz mikro-rupe u omotaču i zagađuje izolacijski prah vodljivim ostacima ugljika, pridonoseći povećanom pomaku i povremenim varijacijama temperaturnog signala i kontinuiranom pomaku. Jeftini-generički termoelementi bez-vakuumskog rasutog praha punjeni imaju 3-5 puta veću stopu degradacije izolacije i pomaka od senzora marke punjenih vakuumom-.

Stopa toplinskog pomaka ubrzana je čimbenicima ubrzanja okoline. Kemijski reaktivno onečišćenje zraka- koje sadrži sumpor stupa u interakciju sa žicama termoparova od legura nikla na visokoj temperaturi i proizvodi krte slojeve nikal sulfida koji iskrivljuju izlaz termoelektričnog signala. Ciklusi pokretanja/zaustavljanja kalupa stvaraju toplinski šok koji lomi unutarnji izolacijski prah i ubrzava rekristalizaciju legure. Korištenje mješovitih recikliranih plastičnih sirovina s visokim sadržajem punila i usporivača plamena proizvodi više korozivnih hlapljivih tvari koje nagrizaju površine omotača i ubrzavaju nakupljanje ugljika, čime se ciklus prije vidljivog pomaka smanjuje za polovicu onog za kalupljenje s čistom smolom.

Hijerarhijske tehnike ublažavanja suzbijaju prekomjerno temperaturno pomicanje. Prvo, trebali biste koristiti termoparove od legure rijetke zemlje N-tipa s Inconel anti{2}}korozijskim omotačima na svim vrućim kanalima koji rade na više od 380 stupnjeva. To će usporiti rekristalizaciju legure i koroziju plašta. II. Svaka dva tjedna očistite naslage ugljika na glavama i omotačima senzora kako biste uklonili slojeve ugljika koji čine toplinsku barijeru prije nego što dođe do bilo kakvog vidljivog pomaka. Treće, kalibraciju peći u suhom-bloku treba periodički planirati kako bi se kvantificirao kumulativni pomak i izvršila korekcija pomaka kanala regulatora prije nego što divergencija prijeđe kritične razine kvalitete. Četvrto, ograničite nepotrebne cikluse-hlađenja kalupa kako biste spriječili toplinski šok na unutarnjim komponentama termoelementa. Za kontinuiranu 24-satnu masovnu proizvodnju na visokim temperaturama, preventivna zamjena termoelementa svaka tri mjeseca u potpunosti uklanja nedostatke kvalitete izazvane pomicanjem.