Comment juger de la compatibilité des thermocouples avec différents alliages de canaux chauds

Les collecteurs et buses à canaux chauds sont fabriqués en acier inoxydable H13, 420, en cuivre-béryllium et en d'autres alliages. Différents substrats métalliques liés à des alliages de gaine de thermocouple à haute température produiront un potentiel de contact thermoélectrique, ce qui produira un décalage de mesure supplémentaire si les deux matériaux métalliques ne correspondent pas. De nombreux ingénieurs de moules négligent la compatibilité des alliages lors de la sélection des thermocouples, ce qui entraîne une dérive de température fixe qui ne peut pas être calibrée. Cette page classe les règles de compatibilité des matériaux d'acier à canaux chauds standard et de gaine de thermocouple.

Base de génération du potentiel de contact thermoélectrique

La migration libre d'électrons entre deux alliages métalliques distincts en contact étroit à haute température crée une petite tension thermoélectrique supplémentaire qui s'ajoute au signal millivolt du thermocouple lui-même. Cette valeur potentielle supplémentaire varie avec l'augmentation de la température, introduisant ainsi une imprécision de décalage variable. Plus la composition élémentaire de la gaine du thermocouple et du substrat du canal chaud est petite, plus l'erreur de potentiel de contact est faible.

Table assortie en acier pour moule à canaux chauds grand public

1. Acier de matrice pour travail à chaud H13 (matériau de collecteur/buse le plus typique)
• Gaines compatibles : Inox 316L, alliage Inconel ; Décalage du potentiel de contact Inférieur ou égal à 0,4 degré entre 200 et 420 degrés, insignifiant pour tous les cas de production.
• Incompatibilité Gaine en cuivre pur, gaine en alliage d'aluminium Décalage de 1,2 à 2,0 degrés sur une dérive continue de 350 degrés avec changement de température.

2. 420 acier inoxydable martensitique (buse résistante à la corrosion-pour polymères PVC/halogènes)
• Meilleure adéquation : gaine en acier inoxydable 316L électropoli ; décalage de contact Inférieur ou égal à 0,6 degré.
• Alternative : Gaine Inconel, décalée inférieure ou égale à 0,8 degré, adaptée au moulage PPS haute température.
• N'utilisez pas de gaines 304 classiques à paroi mince-, car le décalage variable est perceptible sur 1 degré en raison de la variation de l'élément chrome.

3. Buses en cuivre au béryllium (moules à paroi mince- à haute conductivité thermique)
• Meilleure correspondance : thermocouple à ruban conducteur thermique en alliage de cuivre ; potentiel de contact autour de zéro.
• Alternative : gaine Inconel. Contrôlé avec un décalage de 0,7 °C.
• Ne pas utiliser d'alliage nu chromel-alumel de type K-en contact avec du cuivre-béryllium. Grande dérive au-dessus de 2 degrés à haute température.

Techniques d'optimisation supplémentaires pour un contact d'alliage inévitablement incompatible

1. Une couche de pâte à base de nickel - à haute conductivité thermique est ajoutée entre la tête de détection du thermocouple et la surface métallique du canal chaud ; la pâte de poudre métallique isole le contact direct entre deux alliages de base différents et réduit la production de potentiel de contact.

2. Il adopte une structure de thermocouple blindé isolé non mis à la terre et la couche isolante en oxyde de magnésium isole entièrement la gaine en alliage de l'acier à canaux chauds, évitant ainsi les interférences potentielles de contact, ce qui est l'option la plus fiable pour les moules à canaux chauds en alliage mixte.

3. Lors du premier étalonnage du moule, enregistrez les valeurs de décalage fixes à différents emplacements de température et établissez les paramètres de compensation de température segmentés sur le contrôleur pour la correction de l'imprécision du potentiel de contact variable.

Options de sélection de compatibilité pour la phase de conception du moule

1. Canaux chauds standard H13 : les thermocouples standard de type K/N- en acier inoxydable 316L peuvent être librement adaptés sans modification supplémentaire.

2. Les canaux chauds pour les plastiques halogènes - 420 acier inoxydable résistant à la corrosion . 316 thermocouples à gaine électropolie sont préférables. Évitez les gaines soudées 304 bon marché.

3. Buses à haute conductivité thermique en cuivre-béryllium pour moules à paroi mince à grande vitesse : utilisez des capteurs isolés non mis à la terre ou des thermocouples à ruban de cuivre pour éliminer la dérive de contact de l'alliage.

4. Canaux chauds composites en alliage mixte (collecteur H13 + buse en cuivre-béryllium) : tous les points de mesure doivent être équipés de thermocouples isolés non mis à la terre pour unifier la précision de mesure sans ajustement de segmentation.333