Jak ovlivňuje koeficient tepelné roztažnosti termočlánku dlouhodobou-stabilitu měření horkého kanálu?

Cyklická vysoká teplota a ochlazování způsobují, že se všechny kovové části potrubí horkých vtoků, trysek a plášťů termočlánků často roztahují a smršťují. Různé slitinové materiály mají různé koeficienty tepelné roztažnosti. Rozdílné rychlosti rozpínání mezi součástmi snímajícími termočlánky a základním kovem horkého vtoku vytvoří inkrementální kontaktní mezery. Kontaktní mezery způsobí časem zvyšující se tepelný odpor a způsobí trvalý teplotní posun během desítek tisíc lisovacích cyklů. Většina konstruktérů forem se během nákupu zajímá pouze o teplotní rozsah a délku drátu a ignoruje kompatibilitu expanzních koeficientů, což způsobuje, že chyba špatného kontaktu se u dlouhodobých výrobních forem opakuje znovu a znovu.

Typické koeficienty tepelné roztažnosti pro běžné materiály pláště termočlánků: Nerezová ocel 304: 17,2×10-6/ stupeň Nerezová ocel 316L: 16,0×10-6/ stupeň Slitina nikl-chrom Inconel 600: 12,8×10-6/ stupeň Většina horkých vtoků je vyrobena za horka, roztahovací potrubí z oceli 8 a tryska H13 koeficient asi 11,5~13,0×10-6/ stupeň . Údaje o roztažnosti termočlánků s pláštěm Inconel jsou téměř podobné jako u formovací oceli, takže po cyklu ohřevu a chlazení nebude kontaktní plocha mezi měřicí základnou a potrubím příliš oddělena. Pouzdra z nerezové oceli se roztahují mnohem více než formová ocel a základna měřicího kroužku nebo tlačítka se při vysoké teplotě mírně vyklene a vytvoří malé vzduchové mezery, když se forma ochladí. S každým dalším cyklem se tato mezera zaplní karbonizovanými zbytky plastů, takže kontaktní tepelný odpor se měsíc od měsíce progresivně zvyšuje.

Pružinové kontaktní termočlánky jsou náchylnější k nesouladu při rozpínání. Tenké pružinové kroužky 304 se po desítkách zahřívacích cyklů roztahují výrazně rychleji než ocelová těla trysek, ztrácejí předkompresní sílu a vedou k částečnému ovinutí vnější stěny trysky. Mezera brání přenosu tepla a ovladač dostává uměle nízké teplotní signály, což způsobuje přehřívání brány a způsobuje slinění, tažení drátu a poruchy černé tečky. Pružná deformace vysoce-elastických měděných pružin z berylia je navržena speciálně tak, aby kompenzovala nesrovnalosti v rozpínání; elastická deformace je laditelná, aby kompenzovala rozměrové změny způsobené tepelnou roztažností, při zachování kontaktu s nulovou mezerou, i když se plášť a základní kov roztahují asynchronně.

Odpovídající pravidla expanzního koeficientu-Šroubové{1}}sondy Šroubové sondy Inconel M3/M4 jsou upřednostňovanou volbou pro vysokoteplotní automobilové formy s prodlouženým cyklem a formy PEEK s ocelovými rozvody H13, které odpovídají expanzi oceli forem. Středněteplotní balicí formy s 316L rozdělovači a 316L pouzdrovými sondami mohou kompenzovat expanzní mezery použitím zvýšeného kompresního momentu během instalace. Nízkonákladové termočlánky s pláštěm 304 jsou vhodné pouze pro přerušované jednosměnné zkušební formy s omezenými výrobními sériemi a vyžadují zvýšení tloušťky povlaku tepelně vodivé pasty během montáže, aby se vyplnily mezery kvůli expanzi.

Standardizovaná protiopatření pro údržbu pro chyby nesouladu expanze Při čtvrtletním čištění pomocí demontáže zkontrolujte měřicí základny a pružinové kroužky, zda nejsou uvolněné stopy kontaktu. Pokud jsou přítomny zřetelné mezery, vyměňte pružinové kroužky z nerezové oceli za elastické prvky z beryliové mědi nebo upgradujte sondy z nerezové oceli na sondy zapouzdřené Inconel. Po každém čištění znovu-utáhněte kompresní šrouby pomocí momentových klíčů, abyste obnovili před{3}}kompresní sílu ztracenou tepelnou roztažností. Flexibilní tepelně vodivá pasta s dobrou tažností, odolností vůči vysokým teplotám, nemůže se rozdělit po opakované expanzi a kontrakci a může vyplnit mikro mezery způsobené nekonzistentními rychlostmi roztahování kovů.

Doporučení preventivního návrhu ve fázi přizpůsobení termočlánku. 2) Požadujte shodu materiálu pláště podle konzistence koeficientu tepelné roztažnosti. Odešlete dodavatelům údaje o materiálu formovací oceli a nepřetržitém výrobním cyklu. 24-hodinová nepřerušovaná sériová výroba formy musí zcela eliminovat termočlánek z nerezové oceli 304 s velkým rozdílem expanze, aby se eliminovala skrytá hrozba dlouhodobého posunu způsobeného cyklickým nesouladem expanze.