Opór cieplny powstający pomiędzy elementami pomiarowymi termopary a metalowymi powierzchniami gorących kanałów stanowi niewidzialną barierę, która zniekształca sygnały temperatury, co jest szeroko rozpowszechnionym, ukrytym problemem występującym w prawie wszystkich urządzeniach do formowania. Wiele przetwórców dostosowuje parametry sterownika jedynie w celu kompensacji odchyleń temperatury, ale ignoruje pierwotną przyczynę oporności termicznej styku, co prowadzi do utrzymującej się niestabilnej temperatury stopu i powtarzających się wad formowania. W artykule omówiono mechanizm powstawania, standardy oceny i rozwiązania dotyczące całkowitej eliminacji stykowego oporu cieplnego.
Kontaktowy opór cieplny jest generowany przez małe szczeliny pomiędzy dwiema metalowymi powierzchniami montażowymi. Nawet polerowane powierzchnie ze stali i mosiądzu zachowują mikronierówności pod obserwacją mikroskopową; powietrze wypełnione tymi szczelinami ma wyjątkowo niską przewodność cieplną, blokując szybki przepływ ciepła z kolektorów lub dysz do podstaw pomiarowych termopar i pierścieni sprężystych. Gdy opór cieplny jest wysoki, temperatura zarejestrowana przez czujnik jest zawsze niższa niż rzeczywista temperatura metalu w kanale przepływowym, a sterownik w sposób ciągły zwiększa moc wyjściową grzejnika, powodując poważne przekroczenie temperatury po-trwałym ogrzewaniu. Kilka czynników zwiększa akumulację oporu cieplnego: zwęglone pozostałości tworzyw sztucznych przyczepione do płaszczyzn styku, luźne elementy złączne spowodowane zmęczeniem cieplnym, utlenione warstwy rdzy na powierzchniach montażowych kolektora i zdeformowane elastyczne pierścienie pomiarowe.
Stopień oporu cieplnego można zweryfikować za pomocą-testów dynamicznych na maszynie. Podgrzej gorący kanał do ustawionej temperatury produkcyjnej i utrzymuj stałą temperaturę przez dwie godziny, aby osiągnąć pełną równowagę termiczną. Przymocuj skalibrowany przenośny termometr powierzchniowy szczelnie do miejsca montażu termopary, zapisz rzeczywistą temperaturę metalu i porównaj ją z wartością wyświetlaną na ekranie kontrolnym. Jeśli różnica odczytów przekracza 3 stopnie, rezystancja termiczna styku poważnie wpływa na dokładność pomiaru. Po demontażu termopary widoczne osady czarnego węgla lub żółta rdza na powierzchni podstawy pomiarowej mogą bezpośrednio świadczyć o nadmiernym oporze cieplnym. Różne konstrukcje termopar mają różną wrażliwość na opór cieplny: termopary z dyszą z pierścieniem sprężynowym opierają się na elastycznym ściskaniu w celu zmniejszenia szczelin i mają słabsze zakłócenia w zakresie oporu cieplnego; sondy z kolektorem z płaskim przyciskiem i stałą śrubą blokującą są bardziej podatne na akumulację oporu cieplnego po-długim cyklu produkcji.
Pełny zestaw znormalizowanych środków może dokładnie obniżyć rezystancję termiczną styków do znikomego poziomu. Podczas kwartalnej konserwacji należy zdemontować wszystkie termopary i za pomocą drobnej ściereczki ściernej wypolerować płaszczyznę montażu kolektora i mosiężną podstawę pomiarową, aż do całkowitego usunięcia wszystkich warstw węgla i rdzy. Przed ponowną instalacją równomiernie nałóż cienką warstwę-przewodzącej ciepło pasty silikonowej na powierzchnię stykową; pasta wypełnia mikroszczeliny i zastępuje powietrze medium o wysokiej przewodności cieplnej, obniżając opór cieplny o ponad 90%. Dokręcaj śruby kompresyjne kluczem dynamometrycznym zgodnie ze standardowymi wartościami momentu obrotowego, aby utrzymać stały nacisk styku, unikając nadmiernego-odkształcenia osłony podczas dokręcania lub niedostatecznego-dokręcania luźnych szczelin. Należy w odpowiednim czasie wymienić pierścienie pomiarowe sprężyn na elastyczne tłumienie, ponieważ sprężyny zmęczeniowe nie są w stanie zapewnić stabilnej siły ściskającej po powtarzających się cyklach na zimno i na gorąco.
Długoterminowe-zarządzanie zapobiegawcze spowalnia akumulację oporu cieplnego. Regularnie czyść zasuwę i kolektor podczas codziennej produkcji, aby zmniejszyć osadzanie się węgla w wyniku pirolizy tworzyw sztucznych; unikaj mieszania materiałów pochodzących z recyklingu z dużą zawartością zanieczyszczeń, które powodują powstawanie ogromnych pozostałości węgla. W przypadku form przetwarzających-wysokotemperaturowe tworzywa konstrukcyjne podatne na karbonatyzację, należy skrócić cykl czyszczenia demontażu termopary z trzech do dwóch miesięcy. Dostosowując nowe termopary, wybierz lustrzane-polerowane podstawy pomiarowe i-odporne na zmęczenie-sprężyny z miedzi berylowej, aby opóźnić powstawanie szczelin i warstw brudu, utrzymując stabilny, niski stan kontaktu termicznego przez dłuższe cykle produkcyjne.
