منیفولدها و نازل های دونده داغ از H13، فولاد ضد زنگ 420، مس بریلیوم و سایر مواد آلیاژی تولید می شوند. زیرلایههای فلزی مختلف وقتی با آلیاژهای غلاف ترموکوپل در دمای بالا جفت میشوند پتانسیل تماس ترموالکتریک را ایجاد میکنند و در صورت عدم تطابق دو ماده فلزی، اندازهگیری اضافی ایجاد میکنند. بسیاری از مهندسان قالب، تطابق سازگاری آلیاژ را در طول انتخاب ترموکوپل نادیده میگیرند، که منجر به تغییر دمای ثابت میشود که با کالیبراسیون قابل حذف نیست. این مقاله قوانین تطبیق سازگاری را برای مواد اصلی فولادی و غلاف ترموکوپل دسته بندی می کند.
اصل تشکیل پتانسیل تماس ترموالکتریک
هنگامی که دو آلیاژ فلزی مختلف تحت دمای بالا در تماس محکمی قرار می گیرند، مهاجرت الکترون آزاد یک ولتاژ ترموالکتریک اضافی کوچک را تشکیل می دهد که روی سیگنال میلی ولت خود ترموکوپل قرار می گیرد. این مقدار پتانسیل اضافی با افزایش دما تغییر می کند و یک خطای جبران متغیر ایجاد می کند. هر چه ترکیب المان غلاف ترموکوپل و زیرلایه رانر داغ نزدیکتر باشد، خطای پتانسیل تماس کمتر می شود.
جدول تطبیق برای فولاد قالب دونده داغ
1. فولاد قالب داغ H13 (متداول ترین مواد منیفولد/نازل)
• غلاف های سازگار: فولاد ضد زنگ 316L، آلیاژ Inconel. افست پتانسیل تماس کمتر یا مساوی 0.4 درجه در 200 تا 420 درجه، برای همه سناریوهای تولید ناچیز است.
• ناسازگار: غلاف مس خالص، غلاف آلیاژ آلومینیوم. افست به 1.2 تا 2.0 درجه بالای 350 درجه می رسد، رانش مداوم با تغییر دما.
2. 420 فولاد ضد زنگ مارتنزیتی (نازل مقاوم در برابر خوردگی-برای پلاستیک های PVC/هالوژن)
• تطابق بهینه: غلاف فولادی ضد زنگ 316 لیتری. افست تماس کمتر یا مساوی 0.6 درجه.
• جایگزین: غلاف Inconel، افست کمتر یا مساوی 0.8 درجه، مناسب برای قالبگیری PPS در دمای بالا.
• از غلافهای معمولی با دیواره-304 اجتناب کنید. تفاوت عنصر کروم باعث تغییر آشکار متغیر بیش از 1 درجه می شود.
3. نازلهای مسی بریلیوم (قالبهای دیواره نازک-با هدایت حرارتی بالا)
• تطبیق مطلوب: ترموکوپل روبان رسانای حرارتی آلیاژ مس-. پتانسیل تماس تقریبا صفر است.
• جایگزین: غلاف Inconel; افست در 0.7 درجه کنترل می شود.
• از تماس آلیاژ برهنه آلومل با مس بریلیم اکیداً خودداری کنید. دمای بالا باعث ایجاد رانش بزرگ بیش از 2 درجه می شود.
اقدامات بهینه سازی تکمیلی برای تماس غیرقابل اجتناب آلیاژ
1. یک لایه از خمیر مبتنی بر نیکل{1}} با رسانایی حرارتی بالا بین سر حسگر ترموکوپل و سطح فلزی رانر داغ اضافه کنید. خمیر پودر فلز تماس مستقیم بین دو آلیاژ پایه غیر مشابه را جدا می کند و تولید پتانسیل تماس را ضعیف می کند.
2. ساختار ترموکوپل زرهی عایق بدون پایه را اتخاذ کنید. لایه عایق اکسید منیزیم غلاف آلیاژی را به طور کامل از فولاد دونده داغ جدا می کند و اساساً تداخل پتانسیل تماس را از بین می برد، که مطمئن ترین راه حل برای قالب های دونده داغ آلیاژی مخلوط است.
3. مقادیر آفست ثابت را در نقاط دمایی مختلف در حین کالیبراسیون قالب اولیه ثبت کنید، پارامترهای جبران دمای قطعه بندی شده را روی کنترل کننده تنظیم کنید تا خطاهای بالقوه تماس متغیر را جبران کنید.
پیشنهادات انتخاب سازگاری مرحله طراحی قالب
1. رانرهای داغ استاندارد H13: ترموکوپلهای معمولی فولاد ضد زنگ 316L از نوع K/N{3}}را میتوان آزادانه و بدون تنظیم خاص مطابقت داد.
2. دونده های داغ فولاد ضد زنگ 420 مقاوم در برابر خوردگی که پلاستیک هالوژن را پردازش می کنند: ترموکوپل های غلاف 316 لیتری الکتریسیته را در اولویت قرار دهید، از غلاف های جوش داده شده ارزان قیمت 304 اجتناب کنید.
3. نازلهای رسانایی حرارتی بالا مس بریلیوم برای قالبهای نازک-دیواره-با سرعت بالا: حسگرهای غیرزمینی عایق یا ترموکوپلهای نوار مسی را انتخاب کنید تا از بین بردن رانش تماس آلیاژی.
4. دونده های داغ کامپوزیت آلیاژی مخلوط (منیفولد H13 + نازل مس بریلیوم): ترموکوپل های عایق زمین نشده را برای همه نقاط اندازه گیری تجهیز کنید تا دقت اندازه گیری را بدون جبران قطعه بندی یکسان کند.
