Comment les traitements de revêtement de moule affectent l’efficacité du transfert de chaleur à la surface des thermocouples

De nombreux fabricants de canaux chauds appliquent des traitements de revêtement de surface, tels que la nitruration, le revêtement diamant DLC, le revêtement antiadhésif PTFE-sur les collecteurs et les buses pour empêcher la corrosion de l'acier du moule, l'adhérence du plastique et le dépôt de carbone. Les différentes épaisseurs de revêtement et qualités des matériaux modifient la conductivité thermique de surface du plan de mesure, ce qui interfère avec le transfert de chaleur entre le substrat métallique et la tête de détection du thermocouple, provoquant un retard de mesure de la température et un décalage fixe. Cet article traite de l'impact des revêtements de canaux chauds conventionnels et des techniques d'ajustement correspondantes pour la surveillance des thermocouples.

Le traitement de nitruration est le revêtement de renforcement de surface à canaux chauds le plus populaire avec une faible épaisseur, l'épaisseur du revêtement est de seulement 0,03 ~ 0,08 mm et la couche dense de nitrure métallique a une conductivité thermique proche de celle de l'acier moulé. L'influence sur le transfert de chaleur du thermocouple est faible et le décalage de la mesure de la température est contrôlé à ±0,3 degré, ce qui n'affecte pratiquement pas le contrôle de production habituel. La seule difficulté cachée réside dans les minuscules micro-piqûres inégales générées sur la surface nitrurée, et la poussière de carbone est plus facile à déposer dans les piqûres, et l'accumulation à long terme- formera des barrières thermiques pour provoquer la dérive. Correspondance d'optimisation : . Pour les thermocouples installés sur des surfaces de mesure nitrurées, l'épaisseur de la pâte conductrice thermique doit être augmentée en conséquence pour remplir les micro-puces et le cycle de nettoyage du carbone doit être raccourci d'une semaine.

Revêtement antiadhésif en carbone de type diamant DLC--d'une épaisseur de 0,05-0,15 mm. Revêtement à base de carbone-à faible conductivité thermique, qui crée une couche de résistance thermique évidente entre le substrat en acier des canaux chauds et la surface de contact du thermocouple. La température enregistrée du thermocouple est inférieure de 1 -1,8 degrés à la température du métal réel du canal d'écoulement à la même température, et le délai de réponse en température augmente de 1-2 secondes. Le décalage devient plus prononcé à mesure que le revêtement DLC devient plus épais. Pour les canaux chauds avec revêtement DLC complet sur les plans de mesure des collecteurs, deux mesures de réglage peuvent être prises. La première consiste à augmenter la quantité de revêtement de pâte conductrice thermique en poudre métallique à haute conductivité thermique pour briser la barrière thermique du revêtement à faible conductivité. L'autre consiste à prédéfinir un décalage positif fixe de 1 à 2 degrés sur le canal du contrôleur correspondant pour compenser la sous-lecture induite par le revêtement. Il n'est pas recommandé d'usiner le revêtement DLC uniquement au point de mesure. Les dommages locaux au revêtement entraîneront une usure irrégulière de la surface et un dépôt rapide de carbone à la limite.

Revêtement antiadhésif en polymère PTFE-. Il s'agit d'un revêtement organique souple avec une très faible conductivité thermique, une épaisseur de 0,1-0,3 mm et une interférence très importante avec la surveillance de la température des thermocouples. Même une fine couche de PTFE formera une solide couche d'isolation thermique, provoquant un décalage de lecture de la température de plus de 3 secondes et une dérive négative fixe de 2 à 4 degrés. Le PTFE se décomposera et se carbonisera progressivement au-dessus de 280 degrés, formant une couche isolante composite de résidus organiques et de poussière de carbone, et la compensation de dérive augmentera de jour en jour. Solution : Dans la conception du moule, éviter de disposer les points de mesure du thermocouple sur des zones recouvertes de PTFE. 1. Si le point de mesure est recouvert d'un revêtement PTFE, retirez le revêtement PTFE à la position de contact de la tête de détection pendant le traitement du moule et réservez un plan de mesure en métal nu pour le contact direct de la tête plate du thermocouple ou de la pointe de la sonde. Évitez les surfaces revêtues de PTFE pour les canaux chauds à haute température à long terme au-dessus de 300 degrés.

Le revêtement de chrome dur a une épaisseur de 0,08 à 0,2 mm et une conductivité thermique moyenne. Il a une surface lisse et dense qui ne favorise pas facilement le développement de dépôts de carbone. Le décalage de la mesure de la température est d'environ 0,6 degré, ce qui peut être minimisé par la pâte conductrice thermique en couche mince lors de l'installation du thermocouple. La surface chromée lisse minimise la vitesse d'adhésion du carbone, prolongeant ainsi le cycle de nettoyage des têtes de détection des thermocouples.

Recommandations d'amélioration de la disposition du revêtement en phase de conception du moule. Tous les sites de mesure des thermocouples doivent être centralisés autant que possible sur des plans métalliques nus et non revêtus. Si le moule complet est revêtu, choisissez une nitruration en couche mince-ou un chromage fort, évitez les revêtements DLC et PTFE sur de grandes surfaces-aux endroits de mesure de la température. Lors de la personnalisation des thermocouples pour les canaux chauds revêtus, informez au préalable le fournisseur du type et de l'épaisseur du revêtement, et choisissez des capteurs à billes exposées non mises à la terre à haute sensibilité-avec une structure de contact ultra-mince pour minimiser la perte de résistance au transfert de chaleur. Pendant l'étalonnage normal, enregistrez individuellement le décalage fixe par rapport au revêtement et définissez des paramètres de correction distincts pour chaque zone de canal chaud revêtue, afin de stabiliser la précision à long terme de la mesure de la température.