Ako ošetrenie povlakom formy ovplyvňuje účinnosť prenosu tepla povrchu termočlánku

Mnoho výrobcov horúcich vtokov používa povrchové úpravy, ako je nitridovanie, diamantové poťahovanie DLC, PTFE antiadhézny náter na rozvody a trysky, aby sa zabránilo korózii ocele formy, priľnavosti plastov a usadzovaniu uhlíka. Rozdielna hrúbka povlaku a kvalita materiálu modifikujú povrchovú tepelnú vodivosť meracej roviny, čo narúša prenos tepla medzi kovovým substrátom a snímacou hlavicou termočlánku, čo spôsobuje oneskorenie merania teploty a fixný posun. Tento článok pojednáva o vplyve konvenčných náterov horúcich kanálov a zodpovedajúcich nastavovacích technikách na monitorovanie termočlánkov.

Nitridačná úprava je najobľúbenejší povrchový spevňujúci povlak s nízkou hrúbkou, hrúbka povlaku je len 0,03 ~ 0,08 mm a hustá vrstva nitridu kovu má tepelnú vodivosť blízkou formovacej oceli. Vplyv na prestup tepla termočlánku je malý a posun merania teploty je riadený v rozmedzí ±0,3 stupňa, čo prakticky neovplyvňuje bežné riadenie výroby. Jediným skrytým problémom sú drobné nerovnomerné mikrojamky vytvorené na nitridovanom povrchu a uhlíkový prach sa v jamkách ľahšie ukladá a dlhodobé nahromadenie vytvorí tepelné bariéry, ktoré spôsobia drift. Zhoda optimalizácie: . Pri termočlánkoch inštalovaných na nitridovaných meracích plochách by sa mala hrúbka tepelne vodivej pasty primerane zväčšiť, aby sa vyplnili mikrojamky, a cyklus čistenia uhlíka by sa mal skrátiť o jeden týždeň.

DLC diamantový uhlíkový antiadhézny povlak s hrúbkou 0,05-0,15 mm, povlak na báze uhlíka s nízkou tepelnou vodivosťou, ktorý vytvára zrejmú vrstvu tepelného odporu medzi oceľovým substrátom horúceho kanála a kontaktným povrchom termočlánku. Zaznamenaná teplota termočlánku je o 1-1,8 stupňa nižšia ako teplota skutočného kovu prietokového kanála pri rovnakej teplote a oneskorenie teplotnej odozvy sa zvyšuje o 1-2 sekundy. Posun sa stáva výraznejším, keď je povlak DLC hrubší. Pre horúce vtoky s úplným DLC povlakom na meracích rovinách potrubia je možné vykonať dve opatrenia nastavenia. Jedným z nich je zvýšenie množstva povlaku tepelne vodivej pasty z kovového prášku s vysokou tepelnou vodivosťou, aby sa prelomila tepelná bariéra povlaku s nízkou vodivosťou. Druhým je prednastavenie pevného kladného posunu 1-2 stupňov na príslušnom kanáli regulátora, aby sa kompenzovalo podčítanie spôsobené povlakom. Neodporúča sa odstraňovať DLC povlak iba v mieste merania. Lokálne poškodenie povlaku bude mať za následok nekonzistentné opotrebovanie povrchu a rýchle usadzovanie uhlíka na hranici.

PTFE polymérový antiadhézny povlak. Je to mäkký organický povlak s veľmi nízkou tepelnou vodivosťou, hrúbkou 0,1-0,3 mm a najpodstatnejším rušením monitorovania teploty termočlánkov. Dokonca aj tenká vrstva PTFE vytvorí silnú tepelne izolujúcu vrstvu, ktorá spôsobí oneskorenie čítania teploty viac ako 3 sekundy a pevný negatívny posun 2~4 stupne. PTFE sa bude rozkladať a karbonizovať postupne nad 280 stupňov, čím sa vytvorí kompozitná izolačná vrstva organických zvyškov a uhlíkového prachu a posun bude rásť zo dňa na deň. Riešenie: V konštrukcii formy, aby ste sa vyhli usporiadaniu meracích bodov termočlánku na plochách potiahnutých PTFE. 1. V prípade, že je merací bod pokrytý povlakom PTFE, odstráňte povlak PTFE v kontaktnej polohe snímacej hlavy počas spracovania formy a vyhraďte si holú kovovú meraciu rovinu pre priamy kontakt plochej hlavy termočlánku alebo hrotu sondy. Vyhnite sa povrchom potiahnutým PTFE pre dlhodobé vysokoteplotné horúce vtoky nad 300 stupňov.

Tvrdý chrómovaný povlak má hrúbku 0,08-0,2 mm a strednú tepelnú vodivosť. Má hladký a hustý povrch, na ktorom nie je ľahké vytvárať usadeniny uhlíka. Posun merania teploty je zhruba 0,6 stupňa, čo môže byť minimalizované tenkovrstvovou tepelne vodivou pastou počas inštalácie termočlánku. Hladký pochrómovaný povrch minimalizuje rýchlosť adhézie uhlíka, čím predlžuje čistiaci cyklus snímacích hláv termočlánkov.

Odporúčania na zlepšenie rozloženia povlaku vo fáze návrhu formy. Všetky miesta merania termočlánkov by mali byť centralizované, pokiaľ je to možné, na holých nepotiahnutých kovových plochách. Ak je celá forma potiahnutá, zvoľte tenkovrstvovú nitridáciu alebo silné chrómovanie, vyhnite sa veľkoplošnému poťahovaniu DLC a PTFE na miestach merania teploty. Pri prispôsobovaní termočlánkov pre potiahnuté horúce vtoky vopred informujte dodávateľa o type a hrúbke povlaku a vyberte si vysokocitlivé neuzemnené snímače guľôčok s ultratenkou kontaktnou štruktúrou, aby sa minimalizovala strata odporu pri prenose tepla. Počas normálnej kalibrácie si jednotlivo zaznamenajte fixnú odchýlku od povlaku a urobte odlišné korekčné parametre pre každú potiahnutú zónu horúceho vtoku, aby ste stabilizovali dlhodobú presnosť merania teploty.