Как термодвойките с ниска топлинна маса подобряват ултра{0}}бързия цикъл на горещо формоване

Инжекционното формоване на тънки-стени с ултра-цикличен цикъл изисква ултрависока скорост на термична реакция на термодвойката, а типичните дебело{2}}стенни бронирани сензори имат голяма топлинна маса, което води до забележимо забавяне на температурата и не може да отговори на-регулирането на мощността в реално време на високо-скоростния PID контрол. Термодвойките с ниска топлинна маса използват обвивка с ултра-тънка стена, тел от сплав с микро-диаметър и открита олекотена структура на зърна, което значително намалява-капацитета за съхранение на топлина, реализира бърза обратна връзка за температура-на ниво милисекунди и се превръща в стандартен съвпадащ сензор за тънкостенни-системи с горещ канал с висок-цикличен цикъл. Тази статия обсъжда структурните предимства, показателите за ефективност и принципите за съвпадение на приложенията на термодвойки с ниска топлинна маса.

Термодвойките с ниска топлинна маса намаляват съхранението на топлина от три измерения чрез прост дизайн на конструкцията. Ултра-тънката обвивка от безшевна сплав с дебелина на стената само 0,08–0,12 mm е много по-тънка от дебелината на стената от 0,25 mm на конвенционалните 1,0 mm сонди. Самата тънка тръба не съхранява почти никаква излишна топлина и външната температура на горещия канал може да бъде предадена незабавно към вътрешното сензорно зърно. Второ, тел от ултра-фина сплав с микро-диаметър, единичен диаметър на телта 0,1-0,15 mm, намаляващ топлинния капацитет на самия проводник с повече от 60% в сравнение с конвенционалните алуминиеви проводници, като се избягва забавянето на топлината, причинено от само-температурното съхранение на проводника. Трето, сензорната глава за перли е напълно открита без излишно метално обвиване. Термоелектрическият преход е директно изложен на металната измервателна повърхност на горещия канал, без изолационен слой и стена на обвивката, блокиращи преноса на топлина, така че времето за реакция е по-малко от 0,8 секунди, докато на конвенционалните незаземени термодвойки са необходими 2,5–4 секунди, за да достигнат стабилни показания. Цялостната лека структура елиминира хистерезиса на топлинната маса. По този начин температурният сигнал, доставен обратно към контролера, може синхронно да проследи промяната-в реално време на температурата на стопилката на вратата при високоскоростен цикъл на производство.

Оптимизираната формула на материала се справя с недостатъците на структурната якост с ниска топлинна маса. Тъй като ултра-тънката обвивка и проводниците от микро-фини сплави са по същество недостатъчни по отношение на механична устойчивост на натиск и устойчивост на умора, термодвойките с ниска топлинна маса включват следи от сплавни елементи с висока-твърдост към формулите на обвивката и проводника. Обвивката е изработена от модифицирана неръждаема стомана 316L с висока -твърдост, която може да издържи многократно огъване под малък ъгъл без напукване. Телът от сплав добавя силиконови заздравяващи компоненти, за да се избегне счупване при умерена вибрация. Прахът за вътрешна изолация от магнезиев оксид използва пълнеж с висока плътност в нано-мащаб, който поддържа добра устойчивост на изолация под ултра{10}}тънко тръбно пространство и няма да причини разхлабени празнини след повтарящи се цикли на студ и топлина. За ултра{12}}високо-температурно LCP тънко{14}}стенно формоване са проектирани N-тип термодвойки, адаптирани за ниска термична маса с ултра-тънки обвивки от Inconel, постигайки баланс между бързата реакция на ниска термична маса и висока{17}}температурна анти-производителност на окисление.

Предимства при приложение при ултра бърз цикъл на производство на тънки стени с горещ канал. Пълненето и охлаждането завършват в рамките на 1-3 s от цикъл и температурата на затвора се променя драстично за кратко време по време на високо-скоростно формоване на тънки-стени. Традиционните термодвойки с голяма топлинна маса се връщат чрез обратна връзка с показанията на температурата, което причинява забавено регулиране на мощността на нагряване. Стопилката се охлажда и втвърдява бързо, което причинява къси издънки, следи от течение и неравномерна дебелина на стените. Сензори с ниска топлинна маса се използват за откриване на малки колебания на температурата на затвора в реално време и PID контролерът синхронно регулира мощността на нагряване, така че вискозитетът на стопилката в затвора да се поддържа постоянен, което значително намалява степента на отхвърляне на продукти с тънки-стени. За много{10}}тънкостенни-уплътняващи горещи канали над 30 пъти в минута, комбинираните многоточкови термодвойки с ниска топлинна маса могат да се използват за постигане на синхронен балансиран контрол на температурата на всеки вентил на дюзата и следователно да се избегне разликата в качеството между кухините поради забавяне на реакцията.

Специални изисквания за монтаж и поддръжка на термодвойки с ниска топлинна маса. Поради ултра{1}}тънката обвивка и крехките микро-фини вътрешни проводници, силното екструдиране, ударите с чук и принудителното огъване под голям ъгъл са абсолютно забранени по време на монтажа. Предварително-оформете необходимия радиан на огъване ръчно с голям радиус на дъгата преди вмъкване. За да се подобри ефективността на топлообмена, контактната повърхност трябва да бъде почистена от въглеродни отлагания и покрита с тънък слой топлопроводима паста, а всяка друга изолация ще увеличи първоначалното незначително изоставане на тънката структура. Ежедневното почистване трябва да използва мека медна четка и въздушен пистолет с ниско-налягане, четка от стоманена тел и твърдо скрепер биха надраскали ултра-тънката стена на обвивката, причинявайки бърза корозионна перфорация. Редовният цикъл на смяна е по-кратък от конвенционалните термодвойки. Сензорите с ниска топлинна маса трябва да се подменят на всеки два месеца като превантивна поддръжка в производствени линии с тънки-високи{12}}цикли, за да се избегне счупване на телта от умора, причинено от дългосрочни-високочестотни-вибрации от топлинен цикъл.

Съвпадение на критерия за избор на термодвойки с ниска термична маса. Откритите заземени термодвойки с ниска термична маса трябва да бъдат съгласувани, когато цикълът на формоване е по-малък от 10 секунди и дебелината на стената на продукта е под 1 mm. Ако работилницата има сериозни електромагнитни смущения (линия за производство на електронни тънко-стенни части), изберете незаземени дву-слойни екраниращи сензори с ниска топлинна маса, предавайки малка част от скоростта на реакцията в замяна на стабилна ефективност срещу-смущения. За тънкостенни форми със среден цикъл с цикъл от 10-20 секунди, обичайните тънки сонди със средна термична маса могат да се използват като стандарт за балансиране на разходите и скоростта на реакция. Цената на термодвойки с ниска топлинна маса е по-висока за единица от стандартните сензори. Но намаляването на брака и повишаването на ефективността на производството, получено от последователния контрол на температурата, може напълно да компенсира допълнителните разходи за доставка при масовото производство.