Hoe schimmelcoatingbehandelingen de efficiëntie van de warmteoverdracht van thermokoppeloppervlakken beïnvloeden

Veel fabrikanten van hotrunners passen oppervlaktecoatingbehandelingen toe, zoals nitreren, DLC-diamantcoating, PTFE anti-aanbaklaag op spruitstukken en mondstukken om corrosie van vormstaal, hechting van plastic en koolstofafzetting te voorkomen. De verschillende laagdiktes en materiaalkwaliteiten wijzigen de thermische geleidbaarheid van het oppervlak van het meetvlak, wat de warmteoverdracht tussen het metalen substraat en de thermokoppelsensorkop verstoort, waardoor vertraging van de temperatuurmeting en een vaste offset ontstaat. Dit artikel bespreekt de impact van conventionele hotrunner-coatings en de bijbehorende aanpassingstechnieken voor thermokoppelmonitoring.

Nitridebehandeling is de meest populaire hotrunner-oppervlakteversterkende coating met een lage dikte, de laagdikte is slechts 0,03 ~ 0,08 mm en de dichte metaalnitridelaag heeft een thermische geleidbaarheid in de buurt van vormstaal. De invloed op de warmteoverdracht van het thermokoppel is klein en de offset van de temperatuurmeting wordt binnen ± 0,3 graden geregeld, wat praktisch geen invloed heeft op de gebruikelijke productiecontrole. Het enige verborgen probleem zijn de kleine, ongelijke micro-putjes die op het genitreerde oppervlak ontstaan, en koolstofstof kan gemakkelijker in de putjes worden afgezet, en op de lange- termijn zal de opbouw thermische barrières vormen die drift veroorzaken. Optimalisatiematching: . Voor thermokoppels geïnstalleerd op genitreerde meetoppervlakken moet de dikte van de warmtegeleidende pasta dienovereenkomstig worden vergroot om micro-putten te vullen en moet de koolstofreinigingscyclus met een week worden verkort.

DLC-diamant-achtige koolstof-anti-aanbaklaag met een dikte van 0,05-0,15 mm, op koolstof-gebaseerde coating met lage thermische geleidbaarheid, die een duidelijke thermische weerstandslaag creëert tussen het hotrunner-staalsubstraat en het contactoppervlak van het thermokoppel. De geregistreerde temperatuur van het thermokoppel is 1-1,8 graad lager dan de temperatuur van het echte stroomkanaalmetaal bij dezelfde temperatuur, en de temperatuurresponsvertraging neemt toe met 1-2 seconden. De offset wordt duidelijker naarmate de DLC-coating dikker wordt. Voor hotrunners met volledige DLC-coating op de meetvlakken van het verdeelstuk kunnen twee instelmaatregelen worden genomen. Eén daarvan is het verhogen van de coatinghoeveelheid van thermisch geleidende pasta van metaalpoeder met een hoog thermisch geleidingsvermogen om de hittebarrière van de laaggeleidende coating te doorbreken. De andere is het vooraf instellen van een vaste positieve offset van 1-2 graden op het overeenkomstige controllerkanaal om te compenseren voor door de coating veroorzaakte onderwaarde. Het wordt niet aanbevolen om de DLC-coating alleen op het meetpunt af te werken. Lokale schade aan de coating zal resulteren in inconsistente oppervlakteslijtage en snelle koolstofafzetting op de grens.

PTFE-polymeer anti-aanbaklaag . Het is een zachte organische coating met een zeer lage thermische geleidbaarheid, een dikte van 0,1-0,3 mm en de grootste verstoring van de temperatuurbewaking van thermokoppels. Zelfs een dunne laag PTFE zal een sterke warmte-isolerende laag vormen, waardoor een vertraging van de temperatuurmeting van meer dan 3 seconden en een vaste negatieve drift van 2~4 graden ontstaat. PTFE zal boven de 280 graden geleidelijk ontbinden en verkolen, waardoor een samengestelde isolatielaag van organisch residu en koolstofstof wordt gevormd, en de driftcompensatie zal met de dag toenemen. Oplossing: om in het matrijsontwerp te voorkomen dat de meetpunten van het thermokoppel op met PTFE gecoate gebieden worden geplaatst.. 1. Als het meetpunt bedekt is met een PTFE-coating, verwijder dan de PTFE-coating op de contactpositie van de detectiekop tijdens de matrijsverwerking en reserveer een blank metalen meetvlak voor direct contact met de platte kop van het thermokoppel of de sondetip. Vermijd PTFE-gecoate oppervlakken voor langdurig hoge temperaturen boven de 300 graden.

De harde verchroomde coating heeft een dikte van 0,08-0,2 mm en een gemiddelde thermische geleidbaarheid. Het heeft een glad en dicht oppervlak waardoor het niet gemakkelijk is om koolstofafzettingen te ontwikkelen. De offset van de temperatuurmeting is ongeveer 0,6 graden, wat kan worden geminimaliseerd door de dunne laag warmtegeleidende pasta tijdens de installatie van het thermokoppel. Het gladde, verchroomde oppervlak minimaliseert de snelheid van koolstofhechting, waardoor de reinigingscyclus van thermokoppelsensorkoppen wordt verlengd.

Aanbevelingen voor verbetering van de coatinglay-out in de matrijsontwerpfase. Alle meetlocaties voor thermokoppels moeten zoveel mogelijk worden gecentraliseerd op kale, ongecoate metalen vlakken. Als de volledige matrijs is gecoat, kies dan voor dunne-laagnitreren of sterk verchromen, vermijd grote- DLC- en PTFE-coating op temperatuurmeetplaatsen. Wanneer u thermokoppels voor gecoate hotrunners aanpast, dient u de leverancier vooraf op de hoogte te stellen van het coatingtype en de dikte, en te kiezen voor zeer-gevoelige, niet-geaarde sensoren met zichtbare kraal en ultra-dunne contactstructuur om het verlies aan weerstand tegen warmteoverdracht te minimaliseren. Registreer tijdens de normale kalibratie afzonderlijk de vaste offset ten opzichte van de coating en maak duidelijke correctieparameters voor elke gecoate hotrunnerzone, om de nauwkeurigheid van de temperatuurmeting op lange termijn te stabiliseren.