Systemy gorących kanałów z zasuwą zaworową zwiększają stopień złożoności dzięki uruchamianym kołkom, które otwierają i zamykają zasuwę. Kontrola temperatury w bramach zaworów jest jeszcze bardziej krytyczna niż w systemach otwartych, ponieważ ruch sworznia i uszczelnienie bramy zależą od rozszerzalności cieplnej i lepkości stopu. Termopary odgrywają w tym środowisku odrębną rolę.
Wiele stref temperaturowych w zasuwach zaworowych. Typowa dysza zasuwowa ma dwie lub trzy strefy grzewcze: główny korpus, końcówkę i czasami obszar zasuwy. Każda strefa ma własną termoparę. Termopara głównego korpusu kontroluje temperaturę stopu; termopara na końcówce zapewnia odpowiednią lepkość stopu do wtrysku; a termopara bramkowa (jeśli jest obecna) kontroluje obszar, w którym sworzeń jest uszczelniany, zapobiegając wyciekaniu lub zamarzaniu-.
Zarządzanie rozszerzalnością cieplną pinów. Trzpienie zaworowe wykonane są ze stali narzędziowej lub ceramiki. Rozszerzają się po podgrzaniu. Jeśli sworzeń rozszerzy się za bardzo, może się zaciąć lub nie uszczelnić prawidłowo. Korpus dyszy również się rozszerza. Termopary monitorują różnicę temperatur pomiędzy sworzniem a obudową. Zaawansowane sterowniki wykorzystują te dane do modulowania podgrzewacza końcówki w celu utrzymania temperatury trzpienia zapewniającej odpowiedni luz. Bez dokładnych termopar częste jest zacinanie się pinów.
Temperatura uszczelnienia bramy. Pod koniec wtrysku końcówka sworznia zaworu musi przylegać do otworu zasuwy. Jeśli końcówka jest zbyt gorąca, plastik może nie zamarznąć szybko, powodując ślinienie się. Jeśli jest za zimno, sworzeń może przylgnąć do bramy lub spowodować zimny ślimak. Termopara końcowa ma kluczowe znaczenie dla utrzymania temperatury uszczelnienia bramy-często o 30–50 stopni poniżej temperatury stopu. To wąskie okno wymaga szybkiej i dokładnej termopary w pobliżu końcówki szpilki.
Sekwencyjne bramkowanie zaworów. W przypadku dużych części lub form rodzinnych sworznie zaworów otwierają się sekwencyjnie, aby kontrolować położenie linii spawania i uszczelnienie. Termopara każdej dyszy musi indywidualnie raportować temperaturę, aby sterownik mógł zaplanować otwarcie zaworu w oparciu o warunki termiczne. Jeśli jedna ze stref jest nieco chłodniejsza, jej zawór może otworzyć się później, aby zapewnić przepływ. Dane termopary mają zatem bezpośredni wpływ na algorytm synchronizacji.
Cykle termiczne podczas pracy zaworu. W każdym cyklu trzpień zaworu wsuwa się i wysuwa. Ten ruch mechaniczny może powodować tarcie i miejscowe nagrzewanie. Termopara w pobliżu tulei prowadzącej może wykryć to ciepło, zapewniając informację zwrotną w celu dostosowania chłodzenia lub zmniejszenia tarcia. W zastosowaniach wymagających-cykli na końcówce termopary mogą wystąpić skoki temperatury o 10–20 stopni po uruchomieniu zaworu; sterownik musi szybko skompensować.
Sprzęgło ciśnieniowo-temperaturowe. W dyszach zasuwowych zaworów panują wysokie ciśnienia wtrysku (do 2000 barów), które mogą odkształcić korpus dyszy, potencjalnie wpływając na kontakt termopary. Termopary-sprężynowe są niezbędne do utrzymania kontaktu pomimo odchyleń. Szybkie termopary umożliwiają także wykrywanie zmian temperatury-pod wpływem ciśnienia (nagrzewanie adiabatyczne), co pozwala sterownikowi przewidywać wzrost temperatury stopu i zapobiegawczo zmniejszać moc.
Wykrywanie usterek w systemach zaworowych. Termopary pomagają diagnozować problemy z zaworami. Jeśli trzpień zaworu się zakleszczy, stopiony materiał może gromadzić się wokół niego, powodując, że termopara będzie odczytywać inny przebieg temperatury (np. wolniejszą reakcję na zmiany wartości zadanej). Odchylenie między termoparą końcówki a termoparą korpusu o więcej niż 15 stopni może wskazywać na słabe przenoszenie ciepła z powodu zawiązania pinów. Dane te mogą wywołać alerty konserwacyjne.
Wyzwania instalacyjne w dyszach zaworowych. Obecność trzpienia zaworu ogranicza przestrzeń do umieszczenia termopary. Średnica osłony często musi wynosić 1,0 mm lub mniej, aby zmieściła się pomiędzy otworem sworznia a grzejnikiem. Takie cienkie sondy są delikatne i wymagają ostrożnego obchodzenia się. W niektórych konstrukcjach termoparę umieszcza się wewnątrz samego sworznia zaworu (przez wydrążony kołek), ale jest to kosztowne. Bardziej powszechne: boczna-sonda wejściowa tuż pod końcówką, ustawiona pod kątem, aby uniknąć szpilki.
Integracja ze sterownikami zaworów. Nowoczesne sterowniki zasuw zaworowych otrzymują wejścia termopary dla każdej dyszy, a także monitorują czujniki położenia zaworów. Stosują strategię sterowania kaskadowego: pętla temperaturowa ustawia moc nagrzewnicy, a pętla rozrządu zaworów wykorzystuje temperaturę do regulacji opóźnień otwierania/zamykania. To zintegrowane sterowanie zapewnia stałą wagę i wymiary części, zwłaszcza w przypadku form wielogniazdowych.
Typowe wartości zadane. W przypadku polipropylenu temperaturę końcówki często ustawia się na 20 stopni poniżej korpusu, aby sprzyjać zamarzaniu bramy. W przypadku nylonu różnica może wynosić 30 stopni, aby zapobiec ślinieniu. Do utrzymania tych różnic wymagana jest dokładność termopary wynosząca ±1 stopień. W zastosowaniach zasuwowych należy używać czujników klasy 1.
Konserwacja zapobiegawcza. Ponieważ trzpienie zaworów poruszają się, z biegiem czasu mogą ścierać osłonę termopary. Sprawdzaj termopary końcówek w każdym cyklu czyszczenia formy. Poszukaj spłaszczenia lub nacięcia na pochwie. Wymień, jeśli widoczne jest jakiekolwiek zużycie, ponieważ zużyta osłona może narazić termoelementy na stopienie, powodując katastrofalną awarię.
Studium przypadku: Problem z naciąganiem. U odlewnika cienkościennych-pojemników doszło do naciągnięcia sznurka na bramie. Wskazanie termopary na końcówce było o 10 stopni wyższe niż rzeczywiste (dryft). Kontroler utrzymywał zbyt wysoką temperaturę końcówki, zapobiegając-zamarznięciu. Po ponownej kalibracji i wymianie temperatura końcówki została prawidłowo ustawiona na 20 stopni poniżej stopu, strunowanie zniknęło, a czas cyklu skrócił się o 0,3 sekundy.
