Mi az a hőelem?
Immár 22 éve készítek fröccsöntő szerszámokat, főleg futórendszereket és hőmérséklet-kritikus szerszámokat. Szinte minden projektbeszélgetésen szóba kerül a hőelem, de még mindig azt látom, hogy a mérnökök rossz típust határoznak meg, vagy rossz helyre teszik őket. Gondoltam, leírom, hogy mi számít valójában, amikor TC-kkel van dolgod a formázás során.
Az alapok Senki sem magyarázza jól
A hőelem két különböző fémhuzal, amelyek a hegyénél vannak összehegesztve. Ez a csomópont kis feszültséget termel, amikor felmelegszik. A vezérlő leolvassa ezt a feszültséget, és hőmérsékletre alakítja át. Elég egyszerű.
Az a rész, ami megbotránkoztatja az embereket: a feszültség kicsi. Millivoltokról beszélünk. A K típus 200 fokon 8 millivoltot ad ki. A változtatható frekvenciájú hajtásokból, szervomotorokból és a fűtés vezetékeiből származó zaj - mindez eltorlaszolhatja a jelet, ha a telepítés hanyag. Láttam, hogy a vadonatúj Husky rendszerek 15 fokos szöget zártak le, mert valaki ugyanabban a vezetékben vezette a TC vezetékeket a fűtés vezetékei mellett.
J típus vs K típus - A tényleges különbség
Észak-Amerikában a legtöbb penészműhely alapértelmezés szerint a J típust használja. Ez egy vas- és konstanshuzal, és körülbelül 400 fokig jól működik, mielőtt a vas rosszul oxidálódna. Kevesebb, mint a K típus. Ha PP-t, PE-t, ABS-t vagy PS-t futtat, - a J típus kezeli.
A K típus a chromel{0}}alumelt használja. Feljebb megy, hosszú távon stabilabb-, de itt van az, amit senki sem említ: a K típus másképp sodródik, mint a J típus, amikor öregszik. A K típus hajlamos alacsonyan olvasni, ahogy elhasználódik. A J típus bármelyik irányba haladhat. Ha a folyamat ablaka szűkös egy orvosi alkatrész vagy optikai alkatrész tekintetében, ez az eltolódási minta számít a PM ütemezésének beállításakor.
Az európai szerszámok általában K típussal érkeznek. Ha tengerentúli műanyag fröccsöntő szerszámgyártótól szerzi be a beszerzést, ellenőrizze, hogy mit tettek bele. Nekem mindvégig megjelentek a K típusú szerszámok, majd az ügyfél megpróbálja csatlakoztatni a meglévő Type J vezérlőit. A leolvasások nagyon eltérnek, mert a vezérlő rossz konverziós számítást végez.
A Mold-Masters és Synventive melegcsatornás rendszereket J típusú szabvány szerint szállítják az Egyesült Államok piacára. A Husky Type K-t használ az Ultra Helix cuccain. Tudja meg, mit kap, mielőtt a szerszám a padlóra kerül.
Valójában hova kell elhelyezni őket
A tankönyvek szerint az üreg felszínétől 3-5 mm-re. A való világ ennél zavarosabb.
A melegcsatornás fúvókán a TC általában a fúvóka testébe fúrt lyukban helyezkedik el, talán 10-15 mm-re a kaputól. Ez a fúvóka acél hőmérsékletét méri, nem az olvadék hőmérsékletét. Az ömledék az áramlási csatornában felmelegszik -, néha 20-30 fokkal melegebb a nyírási hevítéstől függően. Az Ön 220 fokos alapértéke a vezérlőn 245 fokot jelenthet a kapunál. Sokat számít a nyírásra érzékeny anyagoknál, mint például a POM.
Az üregfelület érzékelése bonyolultabb. Fúrjon egy kis lyukat a mag vagy az üregblokk hátuljából, és 2-3 mm-re álljon meg a formázási felülettől. Túl közel, és feszültségnövelőt hozol létre – láttam, hogy a magok megrepednek közvetlenül a TC lyuknál néhány százezer lövés után. Túl messze van, és az acél hőmérsékletét méred, nem azt, amit a műanyag lát.
A szigorú-tűrési munkák érdekében néhány jobb fröccsöntő szerszámbeszállító több TC-t helyez el egy üregben - egy a kapu közelében, egy a töltés végén, esetleg egy vastag szakaszon. Drága lesz, de valójában tudod, mi történik a ciklus alatt.
Földelt vs földeletlen csomópont
A földelt csomópont azt jelenti, hogy a TC vezetékek közvetlenül a fémhüvely belsejéhez vannak hegesztve. Gyors válasz, talán 50-100 milliszekundum. A földelésnél a csatlakozás szigetelve van a köpenytől. Lassabb válasz, inkább 200-500 milliszekundum.
Úgy hangzik, hogy a földelt mindig jobb, igaz? Nem egészen.
A földelt TC-k elektromos zajt vesznek fel a burkolaton keresztül. Ha SCR-tüzelésű fűtőtestekkel és földelt TC-vel rendelkező melegcsatornát futtat, akkor a hőmérsékleti leolvasás ugrál. Egyes vezérlők ezt jól kiszűrik. Az olcsóbb vezérlők vagy a régebbi PID egységek küzdenek vele.
A földeletlen valamivel többe kerül, lassabban reagál, de tisztább jelet ad. Azokon az elosztózónákon, ahol nagy a termikus tömeg és a válaszidő nem kritikus, a földeletlenségnek van értelme. Azokon a fúvókákon, ahol gyors reakcióra van szükség a szelepkapu időzítéséhez, a földelés a zajproblémák ellenére jobban működik.
A sodródás probléma
Minden TC sodródik az idő múlásával. A vezetékek oxidálódnak, a csomópont lebomlik, a kalibráció eltolódik. A sebesség a hőmérséklettől és attól függ, hogy hány fűtési ciklust tesz rá.
A PEEK 380 fokos futása során a K típus 3-5 fokot sodródhat hat hónapos termelési használat során. A polipropilént 210 fokban futtatva ugyanaz a TC két évig tarthatja a kalibrációt.
Ez az, ami megragadja az embereket: a sodródás fokozatos. A folyamat nem hirtelen kudarcot vall. Ehelyett az alkatrészek lassan romlanak - villogás kezd megjelenni, a süllyedésnyomok mélyebbek lesznek, a ciklusidő pedig feljebb, mert a hűtés tovább tart. Mire valakinek eszébe jut, hogy ellenőrizze a TC-kalibrációt, a probléma hónapok óta fennáll.
Minden tisztességes, egyedi formakészítési szolgáltatás ellenőrzi a TC-kalibrációt az ütemezett PM során. Legalább évente, magas hőmérsékletű{1}}szerszámokon gyakrabban. A Fluke vagy az Omega alapvető kézi kalibrátora néhány száz dollárba kerül. Nincs mentség arra, hogy ne legyen.
Fontosak a telepítési részletek
A rugós{0}}bajonett most már alapfelszereltségnek számít. A szonda egy fúrt lyukba csúszik, a rugó az aljához nyomva tartja. Az öntőforma felületén található csatlakozó lehetővé teszi az érzékelők cseréjét anélkül, hogy széthúzná a szerszámot.
Ügyeljen a lyuk mélységére. Túl sekély, és a szonda leereszkedik, mielőtt a rugó összenyomódik - nincs érintkezési nyomás, szabálytalan leolvasás. Túl mély, és nincs elég rugónyomás az érintkezés fenntartásához, amikor a forma felmelegszik és az acél kitágul. Általában 1-2 mm-es rugóútra van szükség a szondaülések után.
A furat átmérőjének meg kell egyeznie a szonda hüvelyének átmérőjével, minimális hézag mellett. A hanyag illeszkedés azt jelenti, hogy a szonda elmozdulhat, és az érintkezési nyomás változik. A legtöbb üzlet 3 mm-es vagy 1/8"-os szondákat szabványosít.
A huzalozásnak távol kell lennie a fűtőberendezés elektromos vezetékeitől. Használjon árnyékolt TC hosszabbító kábelt, az árnyékolást csak a vezérlő végén földelje le. Tudom, hogy csábító dolog mindent egy kábeltálcába csomagolni. Ne tedd.
Amikor a dolgok rosszul mennek
A megszakadt áramkör a nyilvánvaló hiba - megszakadt a vezeték, a vezérlő leolvassa a maximális hőmérsékletet vagy hibakódot ad. Könnyű diagnosztizálni.
A rejtett hibák a részleges érintkezés és a lassú sodródás. A részleges érintkezés akkor következik be, ha a szonda nincs megfelelően behelyezve, vagy a rugó elveszti feszességét. A hőmérséklet leolvasása elmarad a valóságtól, 10-20 fokos eltérés lehet. A vezérlő úgy gondolja, hogy az alapértéken van, az acél tényleges hőmérséklete más. Az alkatrészek rosszul jönnek ki, de a kijelzett hőmérséklet rendben van.
A rossz csatlakozások a dugasznál gyakoribbak, mint a tényleges érzékelőhibák. A csapok korrodálódnak, különösen azokon a szerszámokon, amelyek vízhűtéssel működnek, és páralecsapódást látnak. Az érintkezők meggörbülnek, ha valaki kényszeríti a csatlakozót. Becslésem szerint az évek során tapasztalt „rossz TC” hívások 60%-a valójában csatlakozási probléma volt.
Csereérzékelők vásárlása
Az OEM-csere a melegcsatornák beszállítójától 3-négyszerese annak, mint az általános megfelelők. A Mold-Masters vagy Husky márkájú TC általában ugyanaz a Watlow vagy Omega szenzor, amelyen a cikkszámuk van bélyegezve.
Nincs semmi baj az utángyártással, ha megfelel a specifikációknak: szonda átmérője, köpeny hossza, csomópont típusa (földelt/földeletlen), TC típus (J/K), csatlakozó stílus. A precíziós öntőforma-alkatrészek beszállítói vagy ipari szenzorelosztói, mint például a Grainger vagy az MSC, szabványos konfigurációkkal rendelkeznek.
Ahol az OEM számít: a vezérlő tényleges kalibrálása. A Hot Runner vezérlők néha kompenzációs görbékkel rendelkeznek az adott TC-hez. Az általános érzékelő néhány fokkal eltérhet. Általában nem számít. Kritikus folyamatoknál előfordulhat.
Bottom Line
A TC-k egyszerű eszközök, amelyek kritikus munkát végeznek. Maga az érzékelő ritkán hibásodik meg katasztrofálisan - a telepítés, a vezetékezés és a karbantartás okoz problémákat. Állítsa be a megfelelő helyet, tartsa tisztán a vezetékeket, rendszeresen ellenőrizze a kalibrációt, és évekig megbízható visszajelzést ad a hőmérsékletről.
A legtöbb probléma, amelyet elhárítok, a tervezési szakaszból származik, - valaki rossz típust adott meg, rossz helyre tette a TC-t, vagy nem gondolt a zajvédelemre. Érdemes előre eltölteni a fröccsöntő formatervező partnerével, hogy a TC elhelyezését és típusát válogatják, mielőtt az acélt levágnák. Sokkal olcsóbb, mint később javítani.
Kérdései vannak a hőelemekkel kapcsolatos problémákkal kapcsolatban a szerszámaiban? Írjon megjegyzést, vagy lépjen kapcsolatba. Elég régóta foglalkozom ezzel a cuccal, hogy valószínűleg már láttam, milyen problémája van.