سیستمهای راهانداز داغ دریچهای با پینهای فعالی که گیت را باز و بسته میکنند، لایهای از پیچیدگی را اضافه میکنند. کنترل دما در گیتهای شیر حتی از سیستمهای باز بسیار مهمتر است زیرا حرکت پین و آببندی گیت به انبساط حرارتی و ویسکوزیته مذاب بستگی دارد. ترموکوپل ها در این محیط نقش های مشخصی دارند.
چندین منطقه دمایی در گیت های سوپاپ. یک نازل دروازه شیر معمولی دارای دو یا سه ناحیه گرمایشی است: بدنه اصلی، نوک و گاهی اوقات ناحیه دروازه. هر زون ترموکوپل مخصوص به خود را دارد. ترموکوپل بدنه اصلی دمای ذوب حجیم را کنترل می کند. ترموکوپل نوک اطمینان می دهد که مذاب در ویسکوزیته مناسب برای تزریق قرار دارد. و ترموکوپل گیت (در صورت وجود) ناحیه ای که پین در آن مهر و موم می شود را کنترل می کند و از آب ریختن یا یخ زدگی- جلوگیری می کند.
مدیریت انبساط حرارتی پین. پین های شیر از فولاد ابزار یا سرامیک ساخته می شوند. وقتی گرم می شوند منبسط می شوند. اگر پین بیش از حد منبسط شود، ممکن است گیر کند یا به درستی مهر و موم نشود. بدنه نازل نیز منبسط می شود. ترموکوپل ها اختلاف دما بین پین و محفظه را کنترل می کنند. کنترلکنندههای پیشرفته از این دادهها برای تعدیل هیتر نوک استفاده میکنند تا پین را در دمایی نگه دارد که فاصله مناسب را تضمین کند. بدون ترموکوپل های دقیق، گیر کردن پین معمول است.
دمای آب بندی درب. نوک پین سوپاپ باید در انتهای تزریق به دهانه دروازه ببندد. اگر نوک آن خیلی داغ باشد، پلاستیک ممکن است به سرعت یخ نزند و باعث آبریزش شود. اگر خیلی سرد باشد، سنجاق ممکن است به دروازه بچسبد یا باعث سرد شدن شود. ترموکوپل نوک برای حفظ دمای آب بند دروازه{4}اغلب 30 تا 50 درجه کمتر از دمای مذاب بسیار مهم است. این پنجره باریک به یک ترموکوپل سریع و دقیق نزدیک نوک پین نیاز دارد.
دریچه های متوالی دریچه. در قطعات بزرگ یا قالبهای خانوادگی، پینهای شیر بهطور متوالی باز میشوند تا موقعیت خط جوش و بستهبندی را کنترل کنند. ترموکوپل هر نازل باید دما را به صورت جداگانه گزارش کند تا کنترل کننده بتواند باز شدن شیر را بر اساس شرایط حرارتی زمان بندی کند. اگر یک منطقه کمی خنکتر باشد، دریچه آن ممکن است بعداً باز شود تا از جریان اطمینان حاصل شود. بنابراین داده های ترموکوپل مستقیماً بر الگوریتم زمان بندی تأثیر می گذارد.
چرخه حرارتی در حین کار دریچه در هر چرخه، پین سوپاپ به داخل و خارج حرکت می کند. این حرکت مکانیکی می تواند باعث اصطکاک و گرمایش موضعی شود. ترموکوپل نزدیک بوش راهنما ممکن است این گرما را تشخیص دهد و بازخوردی برای تنظیم خنک کننده یا کاهش اصطکاک ارائه دهد. در کاربردهای سیکل بالا، ترموکوپل نوک ممکن است در هنگام فعال کردن سوپاپ شاهد افزایش دما بین 10 تا 20 درجه باشد. کنترل کننده باید به سرعت جبران کند.
کوپلینگ فشار و دما. نازل های گیت سوپاپ فشار تزریق بالایی را تجربه می کنند (تا 2000 بار) که می تواند بدنه نازل را تغییر شکل دهد و به طور بالقوه بر تماس ترموکوپل تأثیر بگذارد. ترموکوپل های فنری-برای حفظ تماس با وجود انحرافات ضروری هستند. همچنین، تغییرات دمایی ناشی از فشار (گرمایش آدیاباتیک) را میتوان توسط ترموکوپلهای سریع حس کرد و به کنترلکننده اجازه میدهد تا افزایش دمای مذاب را پیشبینی کند و توان را پیشگیرانه کاهش دهد.
تشخیص عیب در سیستم های شیر ترموکوپل ها به تشخیص مشکلات دریچه کمک می کنند. اگر یک پین سوپاپ بچسبد، مذاب ممکن است در اطراف آن راکد شود و باعث شود ترموکوپل الگوی دمایی متفاوتی را بخواند (به عنوان مثال، واکنش کندتر به تغییرات نقطه تنظیم). انحراف بین ترموکوپل نوک و ترموکوپل بدنه بیش از 15 درجه ممکن است نشان دهنده انتقال حرارت ضعیف به دلیل اتصال پین باشد. این داده ها می توانند هشدارهای تعمیر و نگهداری را ایجاد کنند.
چالش های نصب در نازل های شیر. وجود پین سوپاپ فضا را برای قرار دادن ترموکوپل محدود می کند. قطر غلاف اغلب باید 1.0 میلی متر یا کمتر باشد تا بین سوراخ پین و بخاری قرار گیرد. چنین کاوشگرهای نازکی شکننده هستند و نیاز به رسیدگی دقیق دارند. برخی از طرح ها ترموکوپل را درون خود پین سوپاپ قرار می دهند (از طریق یک پین توخالی)، اما این گران است. رایجتر: یک پروب ورودی کناری درست زیر نوک، زاویهدار برای اجتناب از پین.
ادغام با کنترلرهای شیر. کنترلکنندههای دروازه شیر مدرن ورودیهای ترموکوپل را برای هر نازل دریافت میکنند و سنسورهای موقعیت سوپاپ را نیز نظارت میکنند. آنها از یک استراتژی کنترل آبشاری استفاده می کنند: حلقه دما قدرت بخاری را تنظیم می کند و حلقه زمان بندی سوپاپ از دما برای تنظیم تاخیرهای باز/بستن استفاده می کند. این کنترل یکپارچه وزن و ابعاد قطعه را به خصوص در قالبهای چند حفرهای تضمین میکند.
نقاط تنظیم معمولی برای پلی پروپیلن، دمای نوک اغلب 20 درجه زیر بدنه تنظیم می شود تا یخ زدگی دروازه را افزایش دهد. برای نایلون، دیفرانسیل ممکن است 30 درجه باشد تا از آب دهان جلوگیری شود. دقت ترموکوپل 1± درجه برای حفظ این تفاوت ها ضروری است. از سنسورهای کلاس 1 در کاربردهای گیت سوپاپ استفاده کنید.
نگهداری پیشگیرانه از آنجایی که پین های شیر حرکت می کنند، می توانند غلاف ترموکوپل را به مرور زمان سایش دهند. ترموکوپل های نوک را در هر چرخه تمیز کردن قالب بررسی کنید. به دنبال مسطح شدن یا نمره گذاری روی غلاف باشید. در صورت مشاهده هرگونه سایش، تعویض کنید، زیرا غلاف فرسوده می تواند عناصر حرارتی را در معرض ذوب قرار دهد و باعث خرابی فاجعه بار شود.
مطالعه موردی: مشکل رشته. قالبی از ظروف دیواری نازک-در دروازه زه میخورد. ترموکوپل نوک 10 درجه بالاتر از واقعی بود (رانش). کنترل کننده نوک را خیلی داغ نگه می داشت و از یخ زدن جلوگیری می کرد-. پس از کالیبراسیون مجدد و تعویض، دمای نوک به درستی 20 درجه زیر ذوب تنظیم شد، رشته ناپدید شد و زمان چرخه 0.3 ثانیه کاهش یافت.
