Come giudicare la compatibilità delle termocoppie con diverse leghe di canali caldi

I collettori e gli ugelli dei canali caldi sono realizzati in acciaio inossidabile H13, 420, rame berillio e altre leghe. Diversi substrati metallici collegati con le leghe della guaina della termocoppia ad alta temperatura produrranno potenziale di contatto termoelettrico, che produrrà un ulteriore offset di misurazione se i due materiali metallici non sono abbinati. Molti ingegneri di stampi trascurano la compatibilità della lega quando selezionano le termocoppie, con conseguente deriva fissa della temperatura che non può essere calibrata. Questa pagina classifica le regole di corrispondenza della compatibilità dei materiali standard delle guaine in acciaio per canali caldi e termocoppie.

Base della generazione del potenziale di contatto termoelettrico

La migrazione di elettroni liberi tra due distinte leghe metalliche a stretto contatto ad alta temperatura crea una piccola tensione termoelettrica aggiuntiva che si aggiunge al segnale in millivolt della termocoppia stessa. Questo valore potenziale aggiuntivo varia con l'aumento della temperatura, introducendo quindi un'imprecisione di offset variabile. Minore è la composizione elementare della guaina della termocoppia e del substrato del canale caldo, minore è l'errore potenziale di contatto.

Tavolo di abbinamento tradizionale in acciaio per stampi a canale caldo

1. Acciaio per stampi per lavorazioni a caldo H13 (materiale più tipico per collettore/ugello)
• Guaine compatibili: acciaio inossidabile 316L, lega Inconel; offset del potenziale di contatto Inferiore o uguale a 0,4 gradi entro 200~420 gradi, insignificante per tutti i casi di produzione.
• Incompatibilità Guaina in rame puro, guaina in lega di alluminio Offset di 1,2~2,0 gradi su una deriva continua di 350 gradi con variazione di temperatura.

2. 420 acciaio inossidabile martensitico (ugello resistente alla corrosione-per polimeri PVC/alogeni)
• Miglior abbinamento: guaina in acciaio inox elettrolucidato 316L; offset del contatto Inferiore o uguale a 0,6 gradi.
• Alternativa: guaina Inconel, offset inferiore o uguale a 0,8 gradi, adatta per stampaggio PPS ad alta temperatura.
• Non utilizzare le comuni guaine 304 a parete sottile-, poiché l'offset variabile è evidente oltre 1 grado a causa della variazione dell'elemento cromo.

3. Ugelli in rame-berillio (stampi a pareti-sottili con elevata conduttività termica)
• Migliore abbinamento: termocoppia a nastro termoconduttivo in lega di rame-; potenziale di contatto intorno allo zero.
• Alternativa: guaina in Inconel. Controllato con offset di 0,7°C.
• Non utilizzare la lega nuda di tipo K-chromel-alumel a contatto con rame-berillio. Grande deriva superiore a 2 gradi ad alta temperatura.

Ulteriori tecniche di ottimizzazione per l'inevitabile contatto di lega non corrispondente

1. Uno strato di pasta a base di nichel- ad alta conduttività termica viene aggiunto tra la testa di rilevamento della termocoppia e la superficie metallica del canale caldo; la pasta di polvere metallica isola il contatto diretto tra due leghe di base diverse e riduce la produzione di potenziale di contatto.

2. Adotta una struttura di termocoppia corazzata isolata senza messa a terra e lo strato isolante in ossido di magnesio isola completamente la guaina in lega dall'acciaio del canale caldo, evitando sostanzialmente interferenze potenziali di contatto, che è l'opzione più affidabile per gli stampi a canale caldo in lega mista.

3. Nella prima calibrazione dello stampo, registrare i valori di offset fissi in diverse posizioni di temperatura e stabilire i parametri di compensazione della temperatura segmentata sul controller per la correzione dell'imprecisione del potenziale di contatto variabile.

Opzioni di selezione della compatibilità per la fase di progettazione dello stampo

1. Canali caldi standard H13: le termocoppie standard di tipo K/N- in acciaio inossidabile 316L possono essere abbinate liberamente senza ulteriori modifiche.

2. Sono preferibili canali caldi per termocoppie con guaina elettrolucidata in plastica alogena - 420 acciaio inossidabile resistente alla corrosione. 316L. Evitare guaine saldate 304 economiche.

3. Ugelli ad alta conducibilità termica in rame-berillio per stampi ad alta velocità-con pareti sottili: utilizza sensori isolati senza messa a terra o termocoppie a nastro di rame per eliminare la deriva dei contatti in lega.

4. Canali caldi compositi in lega mista (collettore H13 + ugello in rame-berillio): tutti i punti di misurazione devono essere dotati di termocoppie isolate senza messa a terra per unificare la precisione di misurazione senza regolazione della segmentazione.333