Как определить совместимость термопар с различными сплавами для горячеканальных каналов

Коллекторы и сопла горячеканальных систем изготовлены из нержавеющей стали H13, 420, бериллиевой меди и других сплавов. Различные металлические подложки, соединенные со сплавами оболочки термопары, при высокой температуре создают термоэлектрический контактный потенциал, который приводит к дополнительному смещению измерений, если два металлических материала не совпадают. Многие инженеры по изготовлению пресс-форм упускают из виду совместимость сплавов при выборе термопар, что приводит к фиксированному температурному дрейфу, который невозможно откалибровать. На этой странице приведены правила соответствия совместимости стандартной горячеканальной стали и материалов оболочки термопар.

Основа создания термоэлектрического контактного потенциала

Миграция свободных электронов между двумя различными металлическими сплавами, находящимися в тесном контакте при высокой температуре, создает небольшое дополнительное термоэлектрическое напряжение, которое добавляется к милливольтовому сигналу самой термопары. Это дополнительное значение потенциала меняется с увеличением температуры, что приводит к изменяемой погрешности смещения. Чем меньше элементный состав оболочки термопары и подложки горячеканального канала, тем меньше ошибка контактного потенциала.

Таблица соответствия основной стали пресс-форм для горячеканальных систем

1. Сталь для горячей обработки H13 (наиболее типичный материал коллектора/сопла)
• Совместимые оболочки: нержавеющая сталь 316L, сплав Инконель; Смещение контактного потенциала Меньше или равно 0,4 градуса в пределах 200–420 градусов, незначительно для всех производственных случаев.
• Несовместимость Оболочка из чистой меди, оболочка из алюминиевого сплава. Смещение на 1,2–2,0 градуса, постоянный дрейф более 350 градусов при изменении температуры.

2. 420 мартенситная нержавеющая сталь (коррозионно--стойкая насадка для ПВХ/галогенных полимеров)
• Лучшее сочетание: оболочка из электрополированной нержавеющей стали 316L; смещение контакта Меньше или равно 0,6 градуса.
• Альтернатива: оболочка из инконеля, смещение менее или равно 0,8 градуса, подходит для высокотемпературного формования PPS.
• Не используйте обычные тонкостенные-оболочки из стали 304, поскольку переменное смещение заметно более чем на 1 градус из-за изменения элемента хрома.

3. Форсунки из бериллиевой меди (тонкостенные-формы с высокой теплопроводностью)
• Лучшее сочетание: теплопроводящая ленточная термопара из медного-сплава; Контактный потенциал около нуля.
• Альтернатива: оболочка из инконеля. Контролируется с помощью смещения 0,7°C.
• Не используйте хромель-алюмелевой сплав типа K-в контакте с бериллиевой медью. Большой дрейф выше 2 градусов при высокой температуре.

Дополнительные методы оптимизации для неизбежного несоответствия контакта сплава

1. Между чувствительной головкой термопары и металлической поверхностью горячеканального канала наносится слой пасты с высокой теплопроводностью на основе никеля-; паста из металлического порошка изолирует прямой контакт между двумя разнородными базовыми сплавами и снижает образование контактного потенциала.

2. Он использует незаземленную изолированную армированную конструкцию термопары, а изоляционный слой из оксида магния полностью изолирует оболочку из сплава от горячеканальной стали, практически избегая помех от контактного потенциала, что является наиболее надежным вариантом для горячеканальных форм из смешанных сплавов.

3. При первой калибровке пресс-формы запишите фиксированные значения смещения в различных температурных точках и установите параметры сегментированной температурной компенсации на контроллере для коррекции неточности переменного контактного потенциала.

Варианты выбора совместимости на этапе проектирования пресс-формы

1. Стандартные горячеканальные каналы H13: Стандартные термопары типа K/N-, изготовленные из нержавеющей стали 316L, могут быть свободно подобраны без дополнительных модификаций.

2. Горячие каналы для галогенных пластмасс - 420 из нержавеющей стали, устойчивой к коррозии. 316L, термопары с электрополированной оболочкой являются предпочтительными. Избегайте недорогих сварных оболочек из стали 304.

3. Сопла из бериллиевой меди с высокой теплопроводностью для тонкостенных высокоскоростных форм. Используйте изолированные незаземленные датчики или медные ленточные термопары, чтобы исключить дрейф контактов сплава.

4. Композиционные горячеканальные каналы из смешанного сплава (коллектор H13 + сопло из бериллиевой меди): Все точки измерения должны быть оборудованы незаземленными изолированными термопарами для унификации точности измерений без регулировки сегментации.333