高温ホットランナー成形における熱電対の熱ドリフトの原因-

熱ドリフトは、長期間の高温負荷下で、熱電対の測定値が実際のホット ランナー温度からゆっくりと永続的に逸脱することであり、PEEK、LCP、および PPS の高温エンジニアリング プラスチック成形品の品質劣化が遅くなる主な隠れた原因です。多くの金型技術者は、バッチで明らかな欠陥が発生した後にのみドリフトを校正しており、合金ワイヤの微細構造の変化、シースの化学腐食、絶縁劣化に起因する多層の根本原因を知りません。-ドリフト形成プロセスと具体的な対策を分析することで、超高温ホット ランナー生産ラインの温度測定偏差を事前に抑制できます。--

ドリフトは主に、長時間の高熱下での合金ワイヤの微細構造の再結晶化によるものです。標準的な K- タイプ クロメル- アルメル ワイヤは、380 度以上の温度で製造時間数百時間継続的に保持されると、内部粒界の再配列が発生します。金属酸化物は合金の粒界に沿って小さな析出物を生成し、線形の熱電位応答曲線を変化させ、日ごとに増加する一定の負または正のドリフト オフセットを生成します。 N- タイプの熱電対合金には、結晶粒の再結晶を抑制し、420 ​​度で 720 時間動作させた後のドリフト変動を 0.8 度未満に抑えるシリコンと希土類の添加物が含まれています。未修飾の K- タイプ ワイヤは、同じ高温設定下で 2.5 度以上ドリフトします。高温の動作温度と低温の金型停止の間の急速な熱サイクルにより、合金粒子に金属の膨張と収縮の繰り返し応力が発生し、再結晶化が促進されます。

二次ドリフト源: シース表面上の炭素の堆積により断熱バリアが形成されます。高温の樹脂溶融により揮発性炭化水素ガスが発生し、熱電対シースの表面で炭化し、熱伝導率の低い高密度の黒色炭素堆積物が生成されます。 0.05mm のカーボン コーティングでも、ホット ランナーの金属からセンサー ジャンクションへの熱伝達が制限され、1-3 度の安定した低温ドリフトが発生します。このドリフトは、数週間の生産でカーボンが蓄積するにつれて悪化します。腐食性のハロゲンと難燃性プラスチックの揮発性物質により、ステンレス鋼のシース表面にマイクロピットが刻まれ、非腐食性の PP/ABS 成形設定と比較してカーボンの付着速度が速くなり、ドリフトの進行が加速されます。

三次ドリフト係数: 外装外装内部の劣化した酸化マグネシウム絶縁体。新しい熱電対は、真空充填された酸化マグネシウム粉末を使用しており、正極と負極の合金ワイヤ間に安定した絶縁と熱伝達を提供します。超高温で長時間ベーキングすると、絶縁粉末の分解が遅くなり、微細な空隙が生じ、シースから内部のセンシングジャンクションまでの熱伝導効率が低下します。蒸気はマイクロ-のシース穴を介して浸透し、導電性炭素残留物で絶縁粉末を汚染し、ドリフトの増加、断続的な温度信号変動、および連続的なオフセットバイアスの原因となります。低コストの-非真空ルースパウダー充填-汎用熱電対は、ブランドの真空充填センサーに比べて絶縁劣化とドリフト率が 3 ～ 5 倍あります。-。

熱ドリフト速度は環境加速要因によって加速されます。化学的に反応性の硫黄-を含む大気汚染は、高温でニッケル合金の熱電対線と相互作用し、熱電信号出力を歪める脆い硫化ニッケル層を生成します。金型の開始/停止サイクルにより熱衝撃応力が発生し、内部の絶縁粉末が破壊され、合金の再結晶が促進されます。フィラーと難燃剤の含有量が高い混合再生プラスチック原料を使用すると、シースの表面を侵食して炭素の蓄積を促進する腐食性の揮発性物質がさらに生成され、それにより観察可能なドリフトが発生するまでのサイクルが未使用の樹脂成形品の半分に短縮されます。

階層的な緩和技術により、過度の温度ドリフトが抑制されます。まず、380 度を超える温度で動作するすべてのホット ランナーには、インコネル防食シースを備えた N- タイプの希土類合金熱電対を使用する必要があります。-これにより、合金の再結晶化とシースの腐食が遅くなります。 II. 2 週間ごとに、目に見えるドリフトが発生する前に、センサー ヘッドとシース上のカーボン堆積物を清掃し、熱バリアを形成するカーボン層を除去します。第三に、累積ドリフトを定量化し、乖離が臨界品質レベルを超える前にコントローラー チャネル オフセット補正を実行するために、乾式ブロック炉のキャリブレーションを定期的にスケジュールする必要があります。 4 番目に、不必要な金型冷却サイクルを制限して、熱電対の内部コンポーネントに熱衝撃ストレスがかかるのを防ぎます。{10}連続 24 時間の高温大量生産では、3 か月ごとに熱電対を事前に交換することで、ドリフトによる品質欠陥を完全に排除します。-