La resistenza termica che si forma tra i componenti di misurazione della termocoppia e le superfici metalliche del canale caldo è una barriera invisibile che distorce i segnali di temperatura, un problema nascosto diffuso che esiste in quasi tutte le apparecchiature per stampi. Molti processori regolano solo i parametri del controller per compensare la deviazione della temperatura, ma ignorano la causa principale della resistenza termica di contatto, portando a una temperatura di fusione instabile e persistente e a difetti di stampaggio ricorrenti. Questo articolo elabora il meccanismo di formazione, gli standard di giudizio e le soluzioni di eliminazione completa della resistenza termica da contatto.
La resistenza termica di contatto è generata da piccoli spazi tra due superfici metalliche di raccordo. Anche le superfici lucide in acciaio e ottone conservano microirregolarità se osservate al microscopio; l'aria riempita in questi spazi ha una conduttività termica estremamente bassa, bloccando il rapido trasferimento di calore dai collettori o dagli ugelli alle basi di misurazione delle termocoppie e agli anelli elastici. Quando la resistenza termica è elevata, la temperatura acquisita dal sensore è sempre inferiore alla temperatura effettiva del metallo del canale di flusso e il controller aumenta continuamente la potenza in uscita del riscaldatore, innescando un grave superamento della temperatura dopo un riscaldamento-a lungo termine. Diversi fattori aggravano l'accumulo di resistenza termica: residui di plastica carbonizzata attaccati ai piani di contatto, elementi di fissaggio allentati causati dalla fatica termica, strati di ruggine ossidata sulle superfici di montaggio del collettore e anelli di misura elastici deformati.
La gravità della resistenza termica può essere verificata tramite-test dinamici sulla macchina. Riscaldare il canale caldo alla temperatura impostata per la produzione e mantenere la temperatura costante per due ore per raggiungere il pieno equilibrio termico. Collegare saldamente un termometro di superficie portatile calibrato alla posizione di installazione della termocoppia, registrare la temperatura reale del metallo e confrontarla con il valore visualizzato sullo schermo di controllo. Se la differenza di lettura supera i 3 gradi, la resistenza termica del contatto ha seriamente compromesso la precisione della misurazione. Dopo aver smontato la termocoppia, evidenti depositi di carbone nero o ruggine gialla sulla superficie della base di misurazione possono confermare direttamente un'eccessiva resistenza termica. Diverse strutture di termocoppia hanno una diversa sensibilità alla resistenza termica: le termocoppie con ugello ad anello elastico si affidano alla compressione elastica per ridurre gli spazi vuoti e hanno un'interferenza di resistenza termica più debole; le sonde per collettore a bottone piatto con bloccaggio a vite fisso sono più soggette all'accumulo di resistenza termica dopo un ciclo di produzione lungo-.
Una serie completa di misure standardizzate può ridurre completamente la resistenza termica di contatto a un livello trascurabile. Durante la manutenzione approfondita trimestrale, smontare tutte le termocoppie e utilizzare un panno abrasivo fine per lucidare il piano di montaggio del collettore e la base di misurazione in ottone fino alla completa rimozione di tutti gli strati di carbonio e ruggine. Prima della reinstallazione, rivestire uniformemente un sottile strato di pasta siliconica termoconduttiva per alte-temperature sulla superficie di contatto; la pasta riempie i microinterstizi e sostituisce l'aria con un mezzo ad alta conduttività termica, abbassando la resistenza termica di oltre il 90%. Stringere le viti di compressione con una chiave dinamometrica secondo i valori di coppia standard per mantenere una pressione di contatto costante, evitando un serraggio eccessivo della deformazione della guaina o un serraggio insufficiente degli spazi allentati. Sostituire tempestivamente gli anelli di misurazione della molla con attenuazione elastica, poiché le molle a fatica non possono fornire una forza di compressione stabile dopo ripetuti cicli freddi e caldi.
La gestione preventiva a lungo-termine rallenta l'accumulo di resistenza termica. Pulire regolarmente il cancello e il collettore durante la produzione giornaliera per ridurre la deposizione di carbonio da pirolisi plastica; evitare di mescolare materiali riciclati con un alto contenuto di impurità che generano massicci residui di carbonio. Per la lavorazione di stampi di tecnopolimeri ad alta-temperatura soggetti a carbonizzazione, ridurre il ciclo di pulizia per lo smontaggio della termocoppia da tre mesi a due mesi. Quando si personalizzano nuove termocoppie, selezionare basi di misurazione lucidate a specchio-e molle in rame al berillio ad alta-fatica-resistente per ritardare la formazione di spazi vuoti e strati di sporco, mantenendo uno stato stabile di basso contatto termico per cicli di produzione più lunghi.
