Com afecten els tractaments de recobriment de motlles l'eficiència de la transferència de calor a la superfície del termopar

Molts fabricants de canals calents apliquen tractaments de recobriment superficial, com ara nitruració, recobriment de diamant DLC, recobriment antiadherent de PTFE en col·lectors i broquets per evitar la corrosió de l'acer del motlle, l'adhesió del plàstic i la deposició de carboni. Els diferents gruixos del recobriment i qualitats del material modifiquen la conductivitat tèrmica superficial del pla de mesura, la qual cosa interfereix en la transferència de calor entre el substrat metàl·lic i el capçal de detecció del termopar, provocant un retard de mesura de temperatura i un desplaçament fix. En aquest article es parla de l'impacte dels recobriments de canal calent convencionals i de les tècniques d'ajust de concordança per al control de termoparells.

El tractament de nitruració és el recobriment de reforç de la superfície del canal calent més popular amb un gruix baix, el gruix del recobriment és de només 0,03 ~ 0,08 mm i la densa capa de nitrur metàl·lic té conductivitat tèrmica a prop de l'acer del motlle. La influència en la transferència de calor del termopar és petita i la compensació de la mesura de la temperatura es controla dins de ± 0,3 graus, cosa que pràcticament no afecta el control de producció habitual. L'única dificultat oculta són les petites micro-foses desiguals generades a la superfície nitrurada, i la pols de carboni és més fàcil de dipositar a les fosses, i l'acumulació a llarg termini formarà barreres tèrmiques per provocar la deriva. Concordança d'optimització: . Per als termoparells instal·lats en superfícies de mesura nitrurates, el gruix de la pasta conductora tèrmica s'ha d'augmentar en conseqüència per omplir les micro-foses i escurçar el cicle de neteja de carboni una setmana.

Recobriment antiadherent de carboni tipus diamant DLC amb un gruix de 0,05-0,15 mm, recobriment basat en carboni de baixa conductivitat tèrmica, que crea una capa de resistència tèrmica evident entre el substrat d'acer del canal calent i la superfície de contacte del termopar. La temperatura registrada del termopar és 1-1,8 graus inferior a la temperatura del metall del canal de flux real a la mateixa temperatura, i el retard de resposta de temperatura augmenta en 1-2 segons. El desplaçament es fa més pronunciat a mesura que el recobriment DLC es fa més gruixut. Per als canals calents amb recobriment DLC complet als plans de mesura del col·lector, es poden prendre dues mesures d'ajust. Un és augmentar la quantitat de recobriment de pasta conductora tèrmica de pols metàl·lica d'alta conductivitat tèrmica per trencar la barrera tèrmica del recobriment de baixa conductivitat. L'altre és preestablir un desplaçament positiu fix d'1-2 graus al canal del controlador corresponent per compensar la lectura insuficient induïda pel recobriment. No es recomana mecanitzar el recobriment DLC només al punt de mesura. El dany del recobriment local provocarà un desgast superficial inconsistent i una ràpida deposició de carboni al límit.

Recobriment antiadherent de polímer de PTFE. Es tracta d'un recobriment orgànic suau amb una conductivitat tèrmica molt baixa, un gruix de 0,1-0,3 mm i una interferència més substancial per al control de la temperatura del termopar. Fins i tot una capa prima de PTFE formarà una forta capa aïllant de la calor, provocant un retard de lectura de temperatura de més de 3 segons i una deriva negativa fixa de 2 ~ 4 graus. El PTFE es descompondrà i carbonitzarà gradualment per sobre dels 280 graus, formant una capa d'aïllament compost de residus orgànics i pols de carboni, i la compensació de la deriva creixerà dia a dia. Solució: al disseny del motlle per evitar disposar els punts de mesura del termopar a les zones recobertes de PTFE. 1. En cas que el punt de mesura estigui cobert per un recobriment de PTFE, traieu el recobriment de PTFE a la posició de contacte del capçal sensor durant el processament del motlle i reserveu un pla de mesura de metall nu per al contacte directe del capçal pla del termopar o la punta de la sonda. Eviteu les superfícies recobertes de PTFE per a canals calents d'alta temperatura a llarg termini per sobre de 300 graus.

El recobriment de crom dur té un gruix de 0,08-0,2 mm i una conductivitat tèrmica mitjana. Té una superfície llisa i densa que no és fàcil de desenvolupar dipòsits de carboni. El desplaçament de la mesura de temperatura és d'aproximadament 0,6 graus, que es pot minimitzar amb la pasta conductora tèrmica de capa fina durant la instal·lació del termopar. La superfície llisa cromada minimitza la velocitat d'adhesió del carboni, allargant així el cicle de neteja dels capçals sensors de termoparell.

Recomanacions de millora de la disposició del recobriment en la fase de disseny del motlle. Tots els llocs de mesura de termoparells s'han de centralitzar tant com sigui possible en plans metàl·lics nus sense recobrir. Si el motlle complet està recobert, trieu la nitruració de capa fina o el cromat fort, eviteu el recobriment de DLC i PTFE de gran superfície als llocs de mesura de temperatura. Quan personalitzeu termoparells per a canals calents recoberts, aviseu prèviament el proveïdor del tipus i el gruix de recobriment i trieu sensors de perles exposades sense terra d'alta sensibilitat amb una estructura de contacte ultrafina per minimitzar la pèrdua de resistència a la transferència de calor. Durant el calibratge normal, registreu individualment el desplaçament fix del recobriment i feu diferents paràmetres de correcció per a cada zona de canal calent recobert, per estabilitzar la precisió a llarg termini de la mesura de la temperatura.