Równomierność termiczna-stała temperatura we wszystkich strefach i wgłębieniach-to święty Graal formowania gorącymi kanałami. Termopary są głównymi czujnikami służącymi do oceny i osiągnięcia jednorodności. W tym artykule wyjaśniono, jak wykorzystać dane termopary do zrównoważenia temperatur i zmniejszenia zmienności części.
Definicja jednolitości. Jednorodność termiczna oznacza, że każdy punkt strumienia stopu, który powinien mieć tę samą temperaturę, faktycznie ją ma. W formach wielo-gniazdowych wszystkie gniazda powinny otrzymać stop o identycznej lepkości. W formach jednokomorowych kolektor nie powinien mieć gorących ani zimnych punktów, które mogłyby powodować brak równowagi przepływu. Jednorodność jest zwykle mierzona jako odchylenie standardowe temperatur w strefach.
Rola rozmieszczenia termopar. Aby ocenić jednorodność, termopary należy umieścić w reprezentatywnych miejscach. W rozdzielaczu umieść czujniki w pobliżu wlotu, w punktach odgałęzień i w pobliżu wejścia do każdej dyszy. W dyszach umieść czujniki w tym samym względnym położeniu (np. 10 mm nad końcówką). Niespójne rozmieszczenie prowadzi do niespójnych odczytów, przez co jednolitość wydaje się gorsza niż w rzeczywistości. Dokładnie mapuj położenie termopary w każdej strefie.
Kalibracja przesunięcia strefy-do-strefy. Nawet w przypadku identycznych termopar niewielkie różnice w średnicy otworu, smarze termicznym lub kalibracji czujnika powodują przesunięcia. Pierwszym krokiem do ujednolicenia jest kompensacja tych przesunięć. Podczas produkcji w stanie ustalonym-(bez wtrysku) ustaw wszystkie strefy na tę samą wartość zadaną i zapisz rzeczywiste odczyty. Jeśli w jednej strefie odczyt jest o 2 stopnie wyższy, zastosuj przesunięcie w sterowniku o -2 stopnie. Powtarzaj, aż wszystkie strefy odczytają tę samą wartość. Nazywa się to „równoważeniem stref”.
Stały-Stan a jednolitość dynamiczna. Jednolitość należy zachować podczas wstrzykiwania, a nie tylko w spoczynku. Faza wtrysku chłodzi końcówki dysz w miarę dopływu zimnej żywicy. Szybkie termopary wychwytują te stany nieustalone. Jeśli niektóre strefy regenerują się szybciej niż inne, w kolejnych cyklach będą cieplejsze. Użyj danych termopary, aby dostosować rozkład mocy grzejnika, a nie tylko wartości zadane. Niektóre sterowniki oferują adaptacyjne sprzężenie zwrotne, które zwiększa moc w strefach, które są bardziej chłodne.
Mapowanie profili temperatur. W przypadku dużych kolektorów należy użyć ręcznej termopary lub kamery termowizyjnej w celu zmapowania temperatur powierzchni podczas próby. Porównaj z odczytami-wbudowanej termopary. Jeśli kolektor ma gorący punkt nieobjęty czujnikiem, rozważ dodanie termopary. Nowoczesne rozdzielacze mogą posiadać do 8 czujników na płycie rozdzielającej.
Podział na strefy grzejnika i parowanie termopar. Aby osiągnąć jednorodność, kolektor może mieć wiele grzejników na odgałęzienie. Każdy grzejnik powinien mieć własną termoparę, aby umożliwić niezależne sterowanie. Unikaj używania jednej termopary do sterowania dwoma grzejnikami-przy założeniu, że grzejniki zachowują się identycznie, co rzadko jest prawdą.
Wpływ linii chłodzących. Przewody chłodzenia wodą w podstawie formy mogą nierównomiernie odprowadzać ciepło z kolektora. Termopary znajdujące się w pobliżu kanałów chłodzących mogą mieć niższy odczyt niż te znajdujące się dalej od nich. Aby zminimalizować ten efekt, należy zastosować płyty izolacyjne pomiędzy kolektorem a formą. Jeśli izolacja nie jest możliwa, użyj danych termopary, aby ustawić przesunięcia stref, które kompensują schemat chłodzenia.
Jakość izolacji. Słaba izolacja wokół kolektora powoduje utratę ciepła, co utrudnia zachowanie jednorodności. Odczyty termopary ze stref zewnętrznych będą niższe, co wymaga większej mocy grzejnika. Zwiększa to ryzyko przegrzania stref wewnętrznych. Upewnić się, że wszystkie pokrywy kolektora i szczeliny powietrzne są odpowiednio izolowane. Sprawdź odczyty termopary z symulacjami termicznymi.
Okresowa weryfikacja. Jednolitość może zmieniać się w czasie z powodu starzenia się grzejnika lub dryftu termopary. Co kwartał przeprowadzaj weryfikację jednorodności. Ustaw wspólną wartość zadaną dla wszystkich stref, uruchom formę bez wtrysku na 30 minut i zapisz temperatury wszystkich stref. Zakres (maks. – min.) powinien mieścić się w granicach 2 stopni w przypadku form-o wysokiej precyzji. Jeśli przekracza 5 stopni, sprawdź i przeprowadź ponowną kalibrację lub wymień czujniki.
Studium przypadku: Forma do zatyczek z 32 wgłębieniami. Forma ta miała zakres temperatur w obrębie wnęk wynoszący 8 stopni. Części z gorących wnęk były niewymiarowe; z zimnych jam, błysnęło. Za pomocą skalibrowanego skanera termopary każdą strefę przesunięto tak, aby odczyt był taki sam przy wartości zadanej. Po wyważeniu zakres spadł do 1,5 stopnia, a wahania masy części zmniejszyły się o 70%.
Zaawansowane techniki. Niektóre systemy wykorzystują wiele termopar na strefę (np. jedną na grzejniku, jedną na końcówce) i obliczają gradient temperatury. Utrzymując stały gradient, zapewniają równomierny strumień ciepła. Inni wykorzystują czujniki temperatury stopu (termopary-montowane płasko w strumieniu stopionego materiału) do bezpośredniego pomiaru tworzywa sztucznego, a nie metalu. Te bezpośrednie czujniki zapewniają najwyższą kontrolę jednorodności.
Prowadzenie rejestrów. Prowadź dziennik odczytów temperatury strefy w czasie. Tendencje wykazujące rosnące rozprzestrzenianie się wskazują na rozwijające się problemy (np. awarię grzejnika lub dryf termopary). Wychwytując je wcześnie, możesz przywrócić jednolitość przed wyprodukowaniem złomu.
---
