การเคลือบแม่พิมพ์ส่งผลต่อประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนที่พื้นผิวของเทอร์โมคัปเปิลอย่างไร

ผู้ผลิตทางวิ่งร้อนหลายรายใช้การบำบัดพื้นผิว เช่น ไนไตรดิ้ง การเคลือบเพชร DLC การเคลือบต้านการติด PTFE- บนท่อร่วมและหัวฉีด เพื่อป้องกันการกัดกร่อนของเหล็กแม่พิมพ์ การยึดเกาะของพลาสติก และการสะสมของคาร์บอน ความหนาของสารเคลือบและคุณภาพของวัสดุที่แตกต่างกันจะปรับเปลี่ยนค่าการนำความร้อนของพื้นผิวของระนาบการวัด ซึ่งขัดขวางการถ่ายเทความร้อนระหว่างพื้นผิวโลหะและหัวเซนเซอร์เทอร์โมคัปเปิล ทำให้เกิดความล่าช้าในการวัดอุณหภูมิและออฟเซ็ตคงที่ บทความนี้จะอภิปรายถึงผลกระทบของการเคลือบ hot runner ทั่วไปและเทคนิคการปรับแต่งที่ตรงกันสำหรับการตรวจสอบเทอร์โมคัปเปิล

การบำบัดด้วยไนไตรด์เป็นการเคลือบเสริมความแข็งแรงพื้นผิว hot runner ที่ได้รับความนิยมมากที่สุดโดยมีความหนาต่ำ ความหนาของการเคลือบเพียง 0.03~0.08 มม. และชั้นไนไตรด์โลหะหนาแน่นมีค่าการนำความร้อนใกล้กับเหล็กแม่พิมพ์ อิทธิพลต่อการถ่ายเทความร้อนของเทอร์โมคัปเปิลมีน้อย และการชดเชยการวัดอุณหภูมิจะถูกควบคุมภายใน ±0.3 องศา ซึ่งในทางปฏิบัติไม่ส่งผลกระทบต่อการควบคุมการผลิตตามปกติ ปัญหาที่ซ่อนอยู่เพียงอย่างเดียวคือหลุมขนาดเล็ก-ที่ไม่เท่ากันซึ่งเกิดขึ้นบนพื้นผิวไนไตรด์ และฝุ่นคาร์บอนจะสะสมอยู่ในหลุมได้ง่ายกว่า และการสะสม-ในระยะยาวจะก่อให้เกิดอุปสรรคด้านความร้อนที่ทำให้เกิดการเคลื่อนตัว การจับคู่การเพิ่มประสิทธิภาพ: . สำหรับเทอร์โมคัปเปิลที่ติดตั้งบนพื้นผิวการวัดที่มีไนไตรด์ ควรเพิ่มความหนาของสารนำความร้อนเพื่อเติมหลุมขนาดเล็ก- และลดรอบการทำความสะอาดคาร์บอนให้สั้นลงหนึ่งสัปดาห์

DLC เพชร-เหมือนสารเคลือบป้องกันคาร์บอน-ที่มีความหนา 0.05-0.15 มม. สารเคลือบที่มีคาร์บอนเป็นตัวนำความร้อนต่ำ- ซึ่งสร้างชั้นต้านทานความร้อนที่ชัดเจนระหว่างซับสเตรตของเหล็กวิ่งร้อนและพื้นผิวสัมผัสของเทอร์โมคัปเปิล อุณหภูมิที่บันทึกไว้ของเทอร์โมคัปเปิลต่ำกว่าอุณหภูมิของโลหะช่องการไหลจริงที่อุณหภูมิเดียวกัน 1-1.8 องศา และความล่าช้าในการตอบสนองต่ออุณหภูมิจะเพิ่มขึ้น 1-2 วินาที ค่าชดเชยจะเด่นชัดมากขึ้นเมื่อการเคลือบ DLC หนาขึ้น สำหรับนักวิ่งร้อนที่มีการเคลือบ DLC เต็มรูปแบบบนระนาบการวัดท่อร่วม คุณสามารถปรับมาตรการได้สองแบบ หนึ่งคือการเพิ่มปริมาณการเคลือบของผงโลหะการนำความร้อนสูงเพื่อทำลายแผงกั้นความร้อนของการเคลือบการนำความร้อนต่ำ อีกประการหนึ่งคือการตั้งค่าออฟเซ็ตบวกคงที่ไว้ที่ 1-2 องศาบนช่องสัญญาณคอนโทรลเลอร์ที่เกี่ยวข้องเพื่อชดเชยการอ่านค่าที่ต่ำกว่าที่เกิดจากการเคลือบ ไม่แนะนำให้ตัดการเคลือบ DLC ที่จุดตรวจวัดเท่านั้น ความเสียหายของสารเคลือบเฉพาะที่จะส่งผลให้พื้นผิวสึกหรอไม่สม่ำเสมอและการสะสมตัวของคาร์บอนอย่างรวดเร็วที่ขอบเขต

สารเคลือบป้องกันการติดโพลีเมอร์ PTFE- เป็นสารเคลือบอินทรีย์ชนิดอ่อนที่มีค่าการนำความร้อนต่ำมาก ความหนา 0.1-0.3 มม. และรบกวนการตรวจสอบอุณหภูมิเทอร์โมคัปเปิลได้มากที่สุด แม้แต่ชั้นบาง ๆ ของ PTFE ก็สร้างชั้นฉนวนความร้อนที่แข็งแกร่ง ส่งผลให้การอ่านอุณหภูมิล่าช้ากว่า 3 วินาที และค่าเบี่ยงเบนเชิงลบคงที่ที่ 2~4 องศา PTFE จะสลายตัวและทำให้เป็นคาร์บอนค่อยๆ สูงกว่า 280 องศา ก่อตัวเป็นชั้นฉนวนคอมโพสิตของสารอินทรีย์และฝุ่นคาร์บอน และการชดเชยการดริฟท์จะเพิ่มขึ้นทุกวัน วิธีแก้ไข: ในการออกแบบแม่พิมพ์เพื่อหลีกเลี่ยงการจัดจุดตรวจวัดเทอร์โมคัปเปิลบนพื้นที่เคลือบ PTFE. 1. ในกรณีที่จุดตรวจวัดถูกเคลือบด้วย PTFE ให้ถอดการเคลือบ PTFE ที่ตำแหน่งสัมผัสของหัวเซนเซอร์ในระหว่างการประมวลผลแม่พิมพ์ และจองระนาบการวัดโลหะเปลือยไว้สำหรับการสัมผัสโดยตรงของหัวแบนของเทอร์โมคัปเปิลหรือปลายโพรบ หลีกเลี่ยงพื้นผิวเคลือบ PTFE สำหรับนักวิ่งร้อนที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 300 องศาในระยะยาว

การเคลือบชุบฮาร์ดโครเมียมมีความหนา 0.08-0.2 มม. และมีค่าการนำความร้อนปานกลาง มีพื้นผิวเรียบและหนาแน่นซึ่งไม่ทำให้เกิดการสะสมตัวของคาร์บอนได้ง่าย ค่าออฟเซ็ตของการวัดอุณหภูมิอยู่ที่ประมาณ 0.6 องศา ซึ่งสามารถลดลงได้โดยใช้แผ่นนำความร้อนชั้นบางๆ ระหว่างการติดตั้งเทอร์โมคัปเปิล พื้นผิวชุบโครเมียมเรียบลื่นช่วยลดความเร็วของการยึดเกาะของคาร์บอน ส่งผลให้รอบการทำความสะอาดของหัวเซนเซอร์เทอร์โมคัปเปิลยาวนานขึ้น

ข้อเสนอแนะในการปรับปรุงโครงร่างการเคลือบในขั้นตอนการออกแบบแม่พิมพ์ ตำแหน่งการวัดเทอร์โมคัปเปิลทั้งหมดควรรวมศูนย์ไว้ให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้บนระนาบโลหะที่ไม่เคลือบผิว หากแม่พิมพ์ทั้งหมดได้รับการเคลือบแล้ว ให้เลือก-การเคลือบไนไตรด์แบบชั้นบางหรือการชุบโครเมียมแบบเข้มข้น หลีกเลี่ยงการเคลือบ DLC และ PTFE ในพื้นที่ขนาดใหญ่- ณ จุดวัดอุณหภูมิ เมื่อปรับแต่งเทอร์โมคัปเปิลสำหรับนักวิ่งร้อนที่เคลือบ ให้แนะนำซัพพลายเออร์เกี่ยวกับประเภทการเคลือบและความหนาล่วงหน้า และเลือกเซ็นเซอร์บีดแบบไม่มีกราวด์ความไวสูง-ที่มีโครงสร้างหน้าสัมผัส-บางเป็นพิเศษ เพื่อลดการสูญเสียความต้านทานการถ่ายเทความร้อนให้เหลือน้อยที่สุด ในระหว่างการสอบเทียบปกติ ให้บันทึกค่าออฟเซ็ตคงที่จากการเคลือบทีละรายการ และสร้างพารามิเตอร์การแก้ไขที่แตกต่างกันสำหรับโซน hot runner ที่เคลือบแต่ละโซน เพื่อรักษาเสถียรภาพ-ความแม่นยำในการวัดอุณหภูมิในระยะยาว