Los grandes moldes de canal caliente con múltiples-colectores para parachoques de automóviles, paneles de instrumentos y grandes electrodomésticos tienen complejas estructuras de múltiples-secciones divididas. Los sistemas de monitoreo de termopar único-de un solo punto y los sistemas de monitoreo de múltiples-sensores distribuidos de múltiples-puntos forman dos esquemas lógicos de control de temperatura completamente diferentes, con enormes brechas en el rendimiento del equilibrio de temperatura, la eficiencia de posicionamiento de fallas y el costo de transformación del molde. Muchos diseñadores de moldes adoptan ciegamente sondas de un solo-punto para ahorrar costos iniciales, lo que genera sobrecalentamiento del colector local, flujo de fusión desigual y dificultad para solucionar problemas durante la producción en masa. Aclarar los escenarios aplicables, las ventajas y las limitaciones de dos modos de monitoreo para formular múltiples esquemas científicos de coincidencia de temperaturas.
El sistema de monitoreo de termopar de un solo-punto se refiere a la instalación de una sola sonda de detección en toda la zona de calentamiento del colector independiente, generalmente dispuesta en el centro geométrico de la placa del colector como la única fuente de retroalimentación de temperatura para el controlador PID. Sus principales ventajas residen en el bajo coste de adquisición, la sencilla disposición del cableado y el corto ciclo de desarrollo del molde. Solo se ocupa un conjunto de cables blindados y un canal de recursos de controlador para cada zona del colector, lo que reduce en gran medida la cantidad de termopares, canales de cajas de conexiones y trabajos de construcción de cableado para la fabricación de nuevos moldes. Para colectores pequeños de un solo-bloque con masa térmica pequeña, calentamiento uniforme y canales de flujo interno simples, las sondas de un solo-punto pueden reflejar básicamente la temperatura promedio de la placa del colector, cumpliendo con los requisitos de producción de piezas plásticas domésticas ordinarias de baja-tolerancia con estándares de baja precisión.
Sin embargo, la supervisión de un único-punto tiene defectos inherentes fatales para los colectores grandes divididos en varias-secciones. En primer lugar, existen graves puntos ciegos en la temperatura local. Los colectores divididos están conectados mediante múltiples bloques calefactores y la pérdida de calor en los espacios de empalme es mucho mayor que en otras áreas. La sonda central única no puede capturar zonas de baja-temperatura en las posiciones de empalme, lo que resulta en una viscosidad de fusión insuficiente en la unión del colector y defectos en la línea de soldadura en los productos terminados. Mientras tanto, las áreas de borde del colector cercanas a las capas de aislamiento térmico y placas de enfriamiento tienen diferencias obvias en la disipación de calor; la señal de retroalimentación de un solo-punto engañará al controlador para que aumente continuamente la potencia de calentamiento, lo que provocará un sobrecalentamiento local y la carbonización del plástico en los bordes del colector. En segundo lugar, la eficiencia en el posicionamiento de fallas es extremadamente baja. Una vez que se activa la alarma de temperatura del colector, el personal de mantenimiento no puede juzgar qué segmento del colector tiene una temperatura anormal y debe desmontar todo el colector para su inspección, lo que consume una gran cantidad de tiempo de inactividad de la producción. En tercer lugar, la escasa adaptabilidad a la deriva térmica de ciclo-largo. La producción-a largo plazo provoca un envejecimiento desigual de los cartuchos calefactores dentro de los colectores divididos; la sonda central única no puede detectar la desviación de temperatura de las mangas calefactoras envejecidas locales, lo que lleva a un desequilibrio de fusión que se expande gradualmente sin señales de advertencia tempranas.
El sistema de monitoreo de termopar distribuido multi-punto organiza un termopar dedicado independiente en cada bloque de calentamiento independiente del colector dividido, formando una red de control de temperatura de bucle cerrado-multi-punto que cubre todo el canal de flujo del colector. La ventaja más destacada es el monitoreo de temperatura de cobertura total-sin puntos ciegos. Cada segmento del colector retroalimenta la temperatura en tiempo real-al controlador a través de una sonda exclusiva, y el algoritmo PID ajusta de forma independiente la potencia de calentamiento de cada bloque calefactor para eliminar las diferencias de temperatura entre los espacios de empalme del colector, las áreas centrales y las zonas de disipación de calor de los bordes, manteniendo una viscosidad de fusión constante en todos los canales de flujo. Para piezas estructurales grandes de automóviles con estrictos requisitos de tolerancia dimensional, el monitoreo multi-punto puede controlar la diferencia de temperatura del colector dentro de ±1 grado, eliminando efectivamente defectos como la deformación del producto, la contracción y el llenado desigual causados por una distribución desequilibrada del calor.
La segunda ventaja principal de los sistemas multi-punto es la localización rápida y precisa de fallos. Cuando un cartucho calefactor envejece o un solo termopar se desvía y emite una alarma, el controlador muestra directamente el número de canal del segmento del colector correspondiente y el personal de mantenimiento solo necesita desmontar el área local defectuosa sin desarmar completamente el colector, lo que reduce el tiempo de resolución de problemas en más de un 70 %. Además, se pueden cargar datos de múltiples-puntos al sistema MES para análisis de big data a largo-plazo; El sistema puede identificar automáticamente la lenta deriva de temperatura de sondas individuales y manguitos calefactores envejecidos, realizando un mantenimiento de alerta temprana antes de que ocurran fallas repentinas en la producción.
Las principales limitaciones de los sistemas de monitoreo multi-puntos son los costos iniciales más altos y la disposición del cableado más compleja. La cantidad de termopares, cables blindados y canales de controlador se duplica o triplica en comparación con los esquemas de un solo-punto, lo que aumenta los requisitos de espacio para ranuras de cables en el procesamiento de moldes y la cantidad de canales de cajas de conexiones. El ciclo de desarrollo del molde se ampliará en consecuencia debido a la mayor cantidad de orificios de montaje de sondas y trabajos de cableado más reservados, lo que aumenta la inversión inicial en la fabricación del molde. Para pequeños colectores integrados de un solo-bloque con bajos requisitos de precisión, la configuración multi-punto causará un desperdicio innecesario de costos de materiales auxiliares y recursos del controlador.
Criterios de selección basados en escenas-para dos modos de supervisión. El monitoreo de termopar de un solo-punto solo es adecuado para pequeños colectores integrados de un solo-bloque de menos de 300 mm de longitud, moldes de prueba de una sola-cavidad de baja-precisión y moldes de embalaje desechables de bajo-beneficio con estándares de tolerancia dimensional flexible. El monitoreo de termopar distribuido de múltiples puntos es obligatorio para colectores divididos de múltiples secciones de más de 400 mm de largo, moldes de piezas estructurales de nueva energía para automóviles, moldes de productos ópticos transparentes y moldes de producción en masa continua de múltiples cavidades de alta-precisión con estrictos requisitos de equilibrio de fusión. Al transformar antiguos moldes de colector grandes de un solo punto, se da prioridad a agregar orificios de sonda reservados de múltiples puntos durante la revisión del molde para actualizar a sistemas de monitoreo distribuido, resolviendo fundamentalmente los defectos de desequilibrio de temperatura del colector a largo plazo causados por el monitoreo de punto ciego de un solo punto.
