Para evitar la corrosión del acero del molde, la adhesión del plástico y la deposición de carbono, muchos fabricantes de canales calientes adoptan tratamientos de revestimiento de superficies como nitruración, revestimiento de diamante DLC y revestimiento antiadherente de PTFE en colectores y boquillas. Los diferentes espesores de recubrimiento y propiedades del material cambian la conductividad térmica de la superficie del plano de medición, interfieren con la transferencia de calor entre el sustrato metálico y el cabezal sensor del termopar y provocan un retraso en la medición de la temperatura y un desplazamiento fijo. Este artículo analiza la influencia de los principales revestimientos de canal caliente y los esquemas de ajuste correspondientes para la medición de termopares.
El tratamiento de nitruración es el recubrimiento de refuerzo de superficie de canal caliente de bajo-espesor más común, con un espesor de recubrimiento de solo 0,03 a 0,08 mm, una capa densa de nitruro metálico con una conductividad térmica cercana al acero para moldes. El impacto en la transferencia de calor del termopar es mínimo y la compensación de la medición de temperatura se controla dentro de ±0,3 grados, lo que básicamente no afecta el control de producción normal. El único problema oculto son los pequeños micro-hoyos desiguales que se forman en la superficie nitrurada; El polvo de carbón es más fácil de depositar en los pozos y la acumulación a largo plazo-formará barreras térmicas que inducirán la deriva. Optimización de coincidencia: al instalar termopares en superficies de medición nitruradas, aumente adecuadamente el espesor del recubrimiento de la pasta conductora térmica para llenar los micro-pozos y acorte el ciclo de limpieza de carbón en una semana.
El recubrimiento antiadherente de carbono-similar al diamante-DLC tiene un espesor de 0,05 a 0,15 mm, un recubrimiento a base de carbono-de baja conductividad térmica, que forma una capa evidente de resistencia térmica entre el sustrato de acero del canal caliente y la superficie de contacto del termopar. Bajo la misma temperatura, el valor medido del termopar será de 1 a 1,8 grados más bajo que la temperatura real del metal del canal de flujo, y el retraso de la respuesta de temperatura aumenta de 1 a 2 segundos. Cuanto más gruesa sea la capa de DLC, más evidente será el desplazamiento. Para canales calientes con recubrimiento DLC completo en planos de medición múltiples, se pueden tomar dos medidas de ajuste: primero, aumentar la cantidad de recubrimiento de pasta termoconductora de polvo metálico de alta conductividad térmica para romper la barrera térmica del recubrimiento de baja-conductividad; en segundo lugar, preestablezca un desplazamiento positivo fijo de 1 a 2 grados en el canal del controlador correspondiente para compensar la lectura insuficiente-inducida por el recubrimiento. No se recomienda mecanizar el recubrimiento DLC solo en el punto de medición, ya que el daño local del recubrimiento causará un desgaste superficial inconsistente y una deposición acelerada de carbono en el límite.
El recubrimiento antiadherente de polímero de PTFE- es un recubrimiento orgánico suave con una conductividad térmica extremadamente baja, un espesor de 0,1 a 0,3 mm y la interferencia más grave en la medición de temperatura del termopar. Incluso una capa delgada de PTFE creará una fuerte barrera de aislamiento térmico, lo que provocará un retraso en la lectura de la temperatura de más de 3 segundos y una deriva negativa fija de 2 a 4 grados. El PTFE se descompondrá y carbonizará gradualmente por encima de los 280 grados, formando capas aislantes compuestas de residuos orgánicos y polvo de carbono, y la compensación de la deriva se expandirá día a día. Solución: Evite disponer puntos de medición de termopares en áreas recubiertas de PTFE durante el diseño del molde; Si el punto de medición está cubierto por un recubrimiento de PTFE, retire el recubrimiento en la posición de contacto del cabezal sensor durante el procesamiento del molde y reserve un plano de medición de metal desnudo para el contacto directo de la cabeza plana del termopar o la punta de la sonda. No utilice superficies recubiertas de PTFE para canales calientes-de alta-temperatura a largo plazo por encima de 300 grados.
El revestimiento de cromo duro tiene una conductividad térmica media, un espesor de 0,08 a 0,2 mm, una superficie lisa y densa en la que no es fácil acumular depósitos de carbón. La compensación de la medición de temperatura es de aproximadamente ±0,6 grados, lo que puede eliminarse mediante una fina-capa de pasta térmica conductora durante la instalación del termopar. La suave superficie cromada- reduce la velocidad de adhesión del carbón, extendiendo el ciclo de limpieza de los cabezales sensores de termopar.
Sugerencias de optimización del diseño del recubrimiento en la etapa de diseño del molde. Centralice todos los puntos de medición de termopares en planos metálicos desnudos y sin recubrimiento tanto como sea posible; Si se debe recubrir todo el molde, seleccione nitruración-en capa fina o cromado duro y evite-recubrimiento de DLC y PTFE en áreas grandes-en las posiciones de medición de temperatura. Al personalizar termopares para canales calientes recubiertos, informe al proveedor del tipo y espesor del recubrimiento con anticipación y seleccione sensores de perlas expuestas sin conexión a tierra de alta-sensibilidad con una estructura de contacto ultra-delgada para reducir la pérdida de resistencia a la transferencia de calor. Durante la calibración regular, registre la compensación fija causada por el recubrimiento por separado y realice parámetros de corrección independientes para cada zona de canal caliente recubierta para estabilizar la precisión de la medición de temperatura a largo plazo.
