In che modo il layout della posizione della termocoppia influisce sulla consistenza della cavità del canale caldo

La posizione di disposizione di ciascuna termocoppia sui collettori e sugli ugelli dei canali caldi influenza il mantenimento costante della temperatura di fusione in ciascuna cavità dello stampo, che controlla direttamente l'uniformità dimensionale, la brillantezza e il tasso di difetti dei prodotti stampati a più-cavità. La disposizione dei punti di misurazione non è adatta, il che provoca zone cieche di temperatura e interferenze termiche incrociate, rendendo visibile la differenza di qualità tra cavità adiacenti anche quando si utilizzano sensori termocoppia ad alta-precisione. Questo documento fornisce un riepilogo dei concetti di layout standard per le termocoppie del collettore e degli ugelli, che bilanciano la copertura del monitoraggio della temperatura e l'eliminazione delle reciproche interferenze del segnale.

La disposizione delle termocoppie del collettore si basa sulla zonizzazione segmentata e su criteri di spaziatura sufficienti. Per i piccoli collettori a canale singolo-con meno di 4 cavità, la temperatura complessiva della fusione in entrata viene monitorata fissando una termocoppia-a testa piatta al punto centrale del canale di flusso principale. Per i collettori multi-cavità medi con 6-16 cavità, i punti di misurazione della temperatura devono essere separati in corrispondenza di ciascuna giunzione del canale di flusso diramato. Due fori di installazione della termocoppia adiacenti hanno una distanza minima di 25 mm per ridurre al minimo le interferenze di conduzione incrociata del calore. Per i collettori sovrapposti multi-strato di grandi dimensioni superiori a 32 cavità, vengono aggiunti una configurazione della termocoppia indipendente per ciascuna zona di riscaldamento e punti di misurazione ausiliari alle estremità di ingresso e uscita del collettore per ottenere una copertura di temperatura completa senza punti ciechi. Non posizionare le termocoppie immediatamente sopra le posizioni della serpentina di riscaldamento concentrato. Un'eccessiva radiazione di calore locale farà sì che la temperatura riportata sia maggiore della temperatura effettiva del canale di flusso, con conseguente regolazione errata della potenza del controller.

La posizione della termocoppia dell'ugello deve essere vicino al canale di flusso del punto di accesso e non alla base posteriore dell'ugello. La temperatura del punto di accesso è determinante per i problemi di qualità del nucleo, come trafilatura del filo del punto di accesso, bave e linee di saldatura di prodotti multi-cavità, pertanto le termocoppie con sonda profonda dovrebbero essere inserite in fori di misurazione distanti 1–2 mm dal canale di flusso del punto di accesso interno per ottenere la temperatura di fusione reale. Se il punto di misurazione è troppo vicino all'estremità del collegamento del collettore, il sensore può rilevare solo la temperatura del materiale in entrata e non può riflettere la fluttuazione della temperatura del punto di iniezione, con conseguente qualità di accesso non uniforme tra le diverse cavità. Per gli ugelli semplici aperti con termocoppie con pulsante a molla, il pulsante metallico deve essere installato sulla sezione anteriore del manicotto di riscaldamento vicino al cancello invece che sulla zona fredda posteriore, in modo da ridurre il ritardo nella misurazione della temperatura causato dalla lunga distanza di trasferimento del calore.

I canali caldi multi-cavità bilanciati richiedono un layout simmetrico. Per i canali caldi simmetrici della famiglia di stampi a 8 cavità, 16 cavità e 32 cavità, i punti di misurazione della termocoppia di ciascun ugello a cavità simmetrica e diramazione del collettore devono trovarsi nella stessa posizione con la stessa lunghezza della sonda e modello di sensore. La disposizione asimmetrica comporta diverse distanze di trasferimento del calore tra sensori e canali di flusso, che provocano una deviazione di temperatura di 1-2 gradi tra le cavità sinistra e destra e quindi un peso del prodotto e una tolleranza dimensionale diseguali. Quando creano un progetto di stampo standard, i progettisti designano le coordinate dei fori uniformi della termocoppia sulle piastre del collettore simmetriche in modo da eliminare i punti di misurazione offset nella lavorazione CNC.

La diafonia dei fili delle termocoppie evita una disposizione parallela densa. Se dozzine di termocoppie sono installate su un collettore di grandi dimensioni, i percorsi di cablaggio dei sensori adiacenti devono essere separati con piastre divisorie termoisolanti e più cavi di segnale non devono essere posati in parallelo per più di 20 cm. La diafonia del segnale di temperatura è causata da fili paralleli che formano circuiti di induzione reciproci e la lettura della temperatura di una cavità è influenzata dalla variazione del potere riscaldante della zona successiva. I fili della termocoppia devono essere disposti verticalmente sopra i cavi di alimentazione del riscaldamento, non paralleli ad essi, per interrompere i percorsi di induzione del campo magnetico.

I punti di misura della compensazione ausiliaria risolvono le zone cieche delle zone marginali a bassa temperatura. Le piastre collettori di grandi dimensioni hanno una maggiore dissipazione del calore ai bordi rispetto al centro, creando quindi zone morte intrinseche a bassa temperatura. Installare termocoppie indipendenti sulle zone di riscaldamento dei bordi del collettore per la regolazione segmentata della temperatura e aumentare la potenza di riscaldamento per le zone dei bordi per mantenere la coerenza della temperatura di fusione con le cavità centrali. Rispetto alle parti con impronta centrale, i prodotti con impronta sul bordo senza punti di misurazione sul bordo presenteranno linee di ritiro evidenti e difetti di riempimento incompleti.

La disposizione ragionevole delle termocoppie garantisce una copertura completa del monitoraggio della temperatura del canale di flusso del canale caldo, elimina le zone cieche di temperatura e le interferenze incrociate e garantisce fondamentalmente lo stato di fusione coerente e la qualità unificata del prodotto di tutte le cavità dello stampo nella produzione di massa a cavità multiple.