La conductividad térmica es un índice físico inherente de la funda del termopar, el material de relleno y el alambre de aleación, que determina la velocidad y la uniformidad de la transferencia de calor entre el acero del canal caliente y el núcleo interno sensor de temperatura. La mayoría de los técnicos solo se centran en el tipo de termopar y el grado de precisión, ignorando la coincidencia de conductividad térmica, lo que da como resultado una eficiencia de recolección de calor inconsistente de las sondas de cavidades múltiples, un desequilibrio en la viscosidad del fundido entre los canales de flujo y un peso fluctuante del producto. La cadena de conductividad térmica de los termopares con aislamiento mineral-MI consta de tres capas: funda metálica, relleno de óxido de magnesio y alambre de aleación termoeléctrica, cada capa ejerce una influencia distinta en la estabilidad de la temperatura de fusión.
La conductividad térmica de la vaina de acero inoxidable es la primera barrera de transferencia de calor.. 316La vaina de aleación L tiene una conductividad térmica más alta que el acero 304 ordinario, transfiriendo el calor de la superficie del colector y de la boquilla al relleno interno de óxido de magnesio más rápido. Las vainas de baja conductividad térmica forman capas amortiguadoras de calor, lo que hace que la punta sensora capture temperaturas entre 3 y 6 grados más bajas que la temperatura real del acero del molde, lo que hace que el controlador aumente continuamente la potencia de calentamiento y cree un sobrecalentamiento local de la masa fundida. Para plástico reforzado con fibra de vidrio y moldes de plástico de ingeniería de alta-temperatura, se recomiendan fundas de aleación Hastelloy de alta conductividad térmica para eliminar la histéresis de transferencia de calor, lo que garantiza una reflexión en tiempo real-de los cambios de temperatura del canal de flujo. Las sondas con paredes de vaina engrosadas sacrifican la conductividad térmica parcial a favor de la resistencia al desgaste, lo que requiere una estructura de compresión de resorte para compensar la pérdida de calor causada por un espesor de pared más grueso.
El relleno mineral de óxido de magnesio es el medio para la transferencia de calor entre la funda y los cables termoeléctricos. El polvo de óxido de magnesio compactado de alta-densidad tiene una excelente conductividad térmica y una distribución uniforme del calor, por lo que los cables de aleación positivos y negativos reciben una conducción de calor constante sin diferencia de temperatura dentro de la sonda. El relleno suelto con grandes espacios de aire internos reduce drásticamente la conductividad térmica y el aire actúa como medio de aislamiento térmico, lo que ralentiza la transferencia de calor y genera una desviación de medición. Los termopares económicos de baja-calidad adoptan procesos de llenado sueltos para reducir el tiempo de producción, que es la razón principal de la mala conductividad térmica y la rápida deriva después de un uso a corto plazo-. Los termopares dedicados de canal caliente calificados implementan una compactación secundaria de alta-presión para aumentar la densidad de llenado y mantener una conductividad térmica estable en ciclos térmicos-largos plazos.
La conductividad térmica del alambre de aleación termoeléctrica afecta directamente la velocidad de respuesta de la señal. Los alambres de cromel-alumel tipo K-tienen una conductividad térmica y un rendimiento termoeléctrico equilibrados, lo que los convierte en el estándar universal para canales calientes. Los alambres de hierro de tipo J-constantan presentan una mayor conductividad térmica a bajas temperaturas, pero los componentes de hierro se oxidan rápidamente por encima de los 750 grados, formando capas de óxido de baja-conductividad térmica-en la superficie del alambre que bloquean la transferencia de calor y provocan una deriva severa. Los termopares tipo E para plásticos sensibles al calor-temperatura-tienen una mayor conductividad térmica y sensibilidad de señal, capaces de capturar pequeñas fluctuaciones de temperatura de elastómeros de baja-viscosidad se derriten instantáneamente.
La conductividad térmica inigualable entre múltiples sondas en un colector de múltiples-cavidades crea un desequilibrio fatal en la fusión. Si las sondas parciales usan vainas sin pulir 304 de baja-conductividad térmica-y otras adoptan sondas pulidas 316L de alta-conductividad bajo una potencia de calentamiento idéntica, el controlador recibe retroalimentación de temperatura inconsistente y genera una potencia de calentamiento desigual para cada zona. Algunos canales de flujo sufren degradación de la masa fundida por sobrecalentamiento, mientras que otros tienen una temperatura insuficiente, lo que provoca disparos cortos y líneas de soldadura. Al equipar moldes de múltiples-cavidades, todos los termopares deben adoptar un material de funda, una densidad de llenado y un tipo de cable unificados para garantizar una conductividad térmica constante en cada punto de detección.
Medidas de optimización para maximizar la conductividad térmica del termopar: seleccione vainas de aleación de alta conductividad térmica pulidas como espejo; elija sondas con aislamiento mineral-MI totalmente compactadas y sin relleno suelto; instalar estructuras de bayoneta con resorte para eliminar la resistencia térmica del entrehierro entre la punta de la sonda y el acero del molde; Limpie periódicamente los depósitos de carbón en las puntas de detección, ya que las capas de carbón tienen una conductividad térmica extremadamente baja y forman barreras permanentes de aislamiento térmico. La conductividad térmica uniforme de todos los puntos de detección del termopar estabiliza la viscosidad del fundido en todos los canales de flujo, lo que garantiza un peso, apariencia y tolerancia dimensional consistentes en cada producto de la cavidad.
