Los colectores y boquillas de canal caliente se fabrican con acero inoxidable H13, 420, cobre berilio y otros materiales de aleación. Diferentes sustratos metálicos producen un potencial de contacto termoeléctrico cuando se combinan con aleaciones de vaina de termopar a alta temperatura, lo que crea una compensación de medición adicional si los dos materiales metálicos no coinciden. Muchos ingenieros de moldes ignoran la coincidencia de compatibilidad de aleaciones durante la selección del termopar, lo que genera una deriva de temperatura fija que no se puede eliminar mediante la calibración. Este artículo clasifica las reglas de compatibilidad para los principales materiales de revestimiento de termopar y acero de canal caliente.
Principio de formación del potencial de contacto termoeléctrico.
Cuando dos aleaciones metálicas diferentes están en estrecho contacto a altas temperaturas, la migración libre de electrones forma un pequeño voltaje termoeléctrico adicional superpuesto a la propia señal de milivoltios del termopar. Este valor potencial adicional cambia con el aumento de temperatura, generando un error de compensación variable. Cuanto más cercana sea la composición de elementos de la funda del termopar y el sustrato del canal caliente, menor será el error de potencial de contacto.
Tabla de correspondencias para acero para moldes de canal caliente convencional
1. Acero para matriz de trabajo en caliente H13 (material más común para colector/boquilla)
• Fundas compatibles: acero inoxidable 316L, aleación Inconel; Compensación del potencial de contacto menor o igual a 0,4 grados dentro de 200 ~ 420 grados, insignificante para todos los escenarios de producción.
• Incompatible: funda de cobre puro, funda de aleación de aluminio; El desplazamiento alcanza 1,2 ~ 2,0 grados por encima de 350 grados, deriva continua con el cambio de temperatura.
2. 420 acero inoxidable martensítico (boquilla resistente a la corrosión-para plásticos PVC/halógenos)
• Combinación óptima: funda de acero inoxidable electropulido 316L; Desplazamiento de contacto menor o igual a 0,6 grados.
• Alternativa: funda de Inconel, desplazada menor o igual a 0,8 grados, adecuada para moldeo de PPS de alta-temperatura.
• Evite las fundas 304 ordinarias-de paredes finas; La diferencia del elemento cromo provoca un desplazamiento variable obvio de más de 1 grado.
3. Boquillas de cobre berilio (moldes de pared delgada-de alta conductividad térmica)
• Combinación óptima: termopar de cinta conductora térmica de aleación de cobre-; potencial de contacto casi nulo.
• Alternativa: vaina de Inconel; Compensación controlada dentro de 0,7 grados.
• Evite estrictamente el contacto de la aleación desnuda de cromel-alumel tipo K-tipo con cobre berilio; La alta temperatura genera una gran deriva de más de 2 grados.
Medidas de optimización complementarias para contactos de aleaciones inevitablemente no coincidentes
1. Agregue una capa de pasta a base de níquel-de alta conductividad térmica entre el cabezal sensor del termopar y la superficie metálica del canal caliente; La pasta de polvo metálico aísla el contacto directo entre dos aleaciones base diferentes y debilita la generación de potencial de contacto.
2. Adoptar una estructura de termopar blindado aislado sin conexión a tierra; la capa aislante de óxido de magnesio aísla completamente la funda de aleación del acero del canal caliente, eliminando fundamentalmente la interferencia potencial de contacto, que es la solución más confiable para moldes de canal caliente de aleaciones mixtas.
3. Registre valores de compensación fijos en diferentes puntos de temperatura durante la calibración inicial del molde, establezca parámetros de compensación de temperatura segmentados en el controlador para compensar errores potenciales de contacto variable.
Sugerencias de selección de compatibilidad de etapas de diseño de moldes
1. Canales calientes estándar H13: los termopares convencionales de acero inoxidable 316L tipo K/N- se pueden combinar libremente sin ajustes especiales.
2. Canales calientes de acero inoxidable 420 resistentes a la corrosión- que procesan plásticos halógenos: priorice los termopares de vaina electropulida 316L y evite las vainas soldadas 304 baratas.
3. Boquillas de cobre berilio de alta conductividad térmica para moldes-de pared delgada y alta-velocidad: seleccione sensores aislados sin conexión a tierra o termopares de cinta de cobre para eliminar la deriva del contacto de la aleación.
4. Canales calientes compuestos de aleación mixta (colector H13 + boquilla de cobre berilio): equipe termopares aislados sin conexión a tierra para todos los puntos de medición para unificar la precisión de la medición sin compensación segmentada.
