Kaj so termoelementi?
Že 22 let izdelujem kalupe za brizganje, večinoma sisteme tekačev in temperaturno{1}}kritična orodja. Termoelementi se pojavljajo v skoraj vsaki razpravi o projektu, vendar še vedno vidim, da inženirji določijo napačen tip ali jih postavijo na napačne lokacije. Mislil sem, da bi zapisal, kaj je dejansko pomembno, ko imate opravka s TC pri delu z kalupi.
Osnove, ki jih nihče ne razloži prav
Termočlen sta dve različni kovinski žici, zvarjeni skupaj na konici. Ta spoj ustvari majhno napetost, ko se segreje. Vaš krmilnik odčita to napetost in jo pretvori v temperaturo. Dovolj preprosto.
Del, ki ljudi spotakne: napetost je majhna. Govorimo o milivoltih. Tip K pri 200 stopinjah oddaja morda 8 milivoltov. Hrup iz pretvornikov s spremenljivo frekvenco, servo motorjev, ožičenja grelnika - vse to lahko oslabi vaš signal, če je vaša namestitev površna. Videl sem, da so povsem novi sistemi Husky odčitali 15 stopinj stran, ker je nekdo napel TC žice poleg vodnikov grelnika v istem vodu.
Vrsta J proti vrsti K - Dejanska razlika
V Severni Ameriki večina prodajaln plesni privzeto uporablja vrsto J. To je žica iz železa in konstantana, dobro deluje do približno 400 stopinj, preden začne železo močno oksidirati. Stane manj kot tip K. Če uporabljate PP, PE, ABS, PS - tip J to obvlada.
Tip K uporablja kromel-alumel. Postane višje, dolgoročno -stabilnejše, toda tukaj je stvar, ki je nihče ne omenja: tip K se pri staranju premika drugače kot tip J. Tip K se nagiba k nizkemu odčitavanju, ko se obrabi. Tip J lahko gre v obe smeri. Če je vaše procesno okno omejeno na medicinski del ali optično komponento, je ta vzorec premikanja pomemben, ko nastavljate urnik PM.
Evropsko orodje je običajno opremljeno z nameščenim tipom K. Ko nabavljate pri čezmorskem proizvajalcu kalupov za brizganje plastike, preverite, kaj dodajajo. Povsod so se pojavila orodja s tipom K, nato pa se stranka poskuša priključiti na svoje obstoječe krmilnike tipa J. Odčitki so zelo napačni, ker krmilnik izvaja napačno pretvorbo.
Sistemi Mold-Masters in Synventive vročih kanalov so dobavljeni s standardom tipa J za ameriški trg. Husky gre za tip K na svojih stvareh Ultra Helix. Vedite, kaj dobite, preden vam orodje pade na tla.
Kam jih pravzaprav postaviti
Učbeniki pravijo 3-5 mm od površine votline. Realni svet je bolj neurejen od tega.
Na šobi z vročim curkom se TC običajno nahaja v luknji, izvrtani v telo šobe, morda 10-15 mm nazaj od vrat. To je merjenje temperature jeklene šobe, ne temperature taline. Talina v pretočnem kanalu je bolj vroča - včasih 20-30 stopinj bolj vroča, odvisno od strižnega segrevanja. Vaša nastavljena točka 220 stopinj na krmilniku lahko pomeni 245 stopinj na vratih. Zelo pomembno za materiale, občutljive na striženje, kot je POM.
Zaznavanje površine votline je težje. Zvrtate majhno luknjo na hrbtni strani jedra ali bloka z votlino, zaustavite se 2-3 mm od površine oblikovanja. Preblizu in ustvariš napetostni dvig - videl sem, da so jedra počila tik ob luknji TC po nekaj sto tisoč strelih. Preveč nazaj in merite temperaturo jekla, ne tistega, kar dejansko vidi plastika.
Za delo s tesno-toleranco bodo nekateri boljši dobavitelji orodij za brizganje vstavili več TC v eno votlino - eno blizu vrat, eno na koncu polnila, morda eno na debelem odseku. Postane drago, vendar dejansko veste, kaj se dogaja med ciklom.
Ozemljeno ali neozemljeno stičišče
Ozemljen spoj pomeni, da so žice TC privarjene neposredno na notranjo stran kovinskega ovoja. Hiter odziv, morda 50-100 milisekund. Neozemljen ima spoj izoliran od ovoja. Počasnejši odziv, približno 200-500 milisekund.
Sliši se, kot da je prizemljen vedno boljši, kajne? Ne povsem.
Ozemljeni TC zajamejo električni šum skozi ovoj. Če uporabljate toplotočno črpalko z grelniki na SCR-in ozemljenim TC, boste videli, da se odčitek temperature spreminja. Nekateri krmilniki to dobro filtrirajo. Cenejši krmilniki ali starejše PID enote se spopadajo s tem.
Neozemljen stane nekoliko več, odziva se počasneje, vendar vam daje čistejši signal. Na območjih razdelilnika, kjer je toplotna masa velika in odzivni čas ni kritičen, je neozemljeno smiselno. Na konicah šob, kjer potrebujete hiter odziv za krmiljenje vrat ventila, ozemljena deluje bolje kljub težavam s hrupom.
Problem zanašanja
Vsak TC se s časom spreminja. Žice oksidirajo, stičišče se poslabša, kalibracija se premakne. Kako hitro je odvisno od temperature in števila toplotnih ciklov, ki jih izvajate.
Če PEEK izvajate pri 380 stopinjah, se tip K lahko zamakne za 3-5 stopinj v šestih mesecih proizvodne uporabe. Pri delovanju polipropilena pri 210 stopinjah lahko isti TC vzdrži kalibracijo dve leti.
Tukaj je tisto, kar ujame ljudi: odnašanje je postopoma. Vaš proces ne odpove nenadoma. Namesto tega se vaši deli počasi poslabšajo - začnejo se pojavljati bliskavice, sledi pogrezanja postanejo globlje, čas cikla se podaljšuje, ker hlajenje traja dlje. Do trenutka, ko nekdo pomisli, da bi preveril kalibracijo TC, je težava nastajala več mesecev.
Vsaka dostojna storitev izdelave kalupov po meri preveri kalibracijo TC med načrtovanim PM. Moral bi biti vsaj enkrat letno, pogosteje-na orodjih z visoko temperaturo. Osnovni ročni kalibrator Fluke ali Omega stane nekaj sto dolarjev. Ni izgovora, da ga nimate.
Pomembne podrobnosti namestitve
Vzmeten{0}}bajonetni slog je zdaj standarden. Sonda zdrsne v izvrtano luknjo, vzmet jo drži pritisnjeno ob dno. Priključek na sprednji strani kalupa omogoča zamenjavo senzorjev, ne da bi orodje raztegnili.
Pazi na globino luknje. Preveč plitko in sonda pade ven, preden se vzmet stisne - ni kontaktnega pritiska, neenakomerni odčitki. Pregloboko in ni dovolj stisnjene vzmeti za vzdrževanje stika, ko se kalup segreje in jeklo razširi. Na splošno potrebujete 1-2 mm giba vzmeti po ležiščih sonde.
Premer luknje se mora ujemati s premerom plašča sonde z minimalno razdaljo. Površno prileganje pomeni, da se sonda lahko premika, kontaktni tlak pa se spreminja. Večina trgovin standardizira sonde 3 mm ali 1/8".
Ožičenje se mora držati stran od napajalne napeljave grelnika. Uporabite zaščiten podaljšek TC, ozemljite oklop samo na koncu krmilnika. Vem, da je mamljivo vse združiti v en kabelski pladenj. ne.
Ko gredo stvari narobe
Odprto vezje je očitna okvara - prekinjena žica, krmilnik odčita najvišjo temperaturo ali vrže kodo napake. Enostaven za diagnosticiranje.
Zahrbtni napaki sta delni stik in počasno odnašanje. Do delnega stika pride, ko sonda ni pravilno nameščena ali če vzmet izgubi napetost. Odčitek temperature zaostaja za realnostjo, lahko se zmanjša za 10-20 stopinj. Krmilnik misli, da je nastavljena vrednost, dejanska temperatura jekla je drugačna. Deli pridejo ven napačno, vendar so prikazane temperature videti v redu.
Slabe povezave na vtiču so pogostejše kot dejanske okvare senzorjev. Zatiči so korodirani, zlasti na orodjih, ki delujejo z vodnim hlajenjem in opazijo kondenzacijo. Kontakti se upognejo, ko nekdo na silo pripne konektor. Ocenjujem, da je bilo 60 % klicev "slabega TC", ki sem jih videl v preteklih letih, dejansko težav s priključkom.
Nakup nadomestnih senzorjev
Nadomestki OEM pri vašem dobavitelju vročega pogona stanejo 3-4x več kot generični ekvivalenti. TC z blagovno znamko Mold-Masters ali Husky je običajno isti senzor Watlow ali Omega z vtisnjeno številko dela.
Nič ni narobe, če se odločite za poprodajno prodajo, če ustrezate specifikacijam: premer sonde, dolžina plašča, tip spoja (ozemljen/neozemljen), tip TC (J/K), slog priključka. Dobavitelj komponent natančnih kalupov ali distributer industrijskih senzorjev, kot sta Grainger ali MSC, ima standardne konfiguracije.
Kjer je OEM pomemben: dejanska kalibracija krmilnika. Krmilniki vročih kanalov imajo včasih kompenzacijske krivulje, programirane za njihov specifični TC. Generični senzor lahko odčita nekaj stopinj drugače. Običajno ni pomembno. Pri kritičnih procesih lahko.
Bottom Line
TC so preproste naprave, ki opravljajo kritično delo. Senzor sam redko katastrofalno odpove - težave povzročajo namestitev, ožičenje in vzdrževanje. Poiščite pravo lokacijo, vzdržujte napeljavo čisto, redno preverjajte kalibracijo in več let vam bodo zagotavljali zanesljive povratne informacije o temperaturi.
Večina težav, ki jih odpravim, izvira iz faze načrtovanja - je nekdo določil napačen tip, postavil TC na slabo mesto ali ni pomislil na odpornost proti hrupu. Vredno je preživeti čas vnaprej s svojim partnerjem za načrtovanje kalupov za brizganje, da uredite postavitev in vrsto TC, preden se jeklo razreže. Precej ceneje kot popravljanje kasneje.
Ali imate vprašanja o težavah s termočleni v vašem orodju? Pustite komentar ali se obrnite. Dovolj dolgo se ukvarjam s temi stvarmi, da sem verjetno videl, kakšno težavo imate.