Ống góp và vòi phun chạy nóng được sản xuất từ thép không gỉ H13, 420, đồng berili và các vật liệu hợp kim khác. Các chất nền kim loại khác nhau tạo ra điện thế tiếp xúc nhiệt điện khi kết hợp với hợp kim vỏ bọc cặp nhiệt điện ở nhiệt độ cao, tạo ra độ lệch đo bổ sung nếu hai vật liệu kim loại không khớp nhau. Nhiều kỹ sư khuôn mẫu bỏ qua việc kết hợp khả năng tương thích của hợp kim trong quá trình lựa chọn cặp nhiệt điện, dẫn đến độ lệch nhiệt độ cố định mà không thể loại bỏ bằng cách hiệu chuẩn. Bài viết này sắp xếp các quy tắc kết hợp khả năng tương thích đối với vật liệu vỏ bọc cặp nhiệt điện và thép dẫn nhiệt phổ thông.
Nguyên lý hình thành tiềm năng tiếp xúc nhiệt điện
Khi hai hợp kim kim loại khác nhau tiếp xúc chặt chẽ dưới nhiệt độ cao, sự di chuyển của electron tự do tạo thành một điện áp nhiệt điện cực nhỏ đặt chồng lên tín hiệu milivolt của chính cặp nhiệt điện. Giá trị tiềm năng bổ sung này thay đổi khi nhiệt độ tăng, tạo ra sai số bù thay đổi. Thành phần phần tử của vỏ cặp nhiệt điện và chất nền dẫn nóng càng gần nhau thì sai số điện thế tiếp xúc càng nhỏ.
Bàn phù hợp cho thép khuôn chạy nóng chính thống
1. Thép gia công nóng H13 (vật liệu ống góp/vòi phun phổ biến nhất)
• Vỏ bọc tương thích: thép không gỉ 316L, hợp kim Inconel; bù đắp tiềm năng tiếp xúc Nhỏ hơn hoặc bằng 0,4 độ trong vòng 200 ~ 420 độ, không đáng kể đối với tất cả các kịch bản sản xuất.
• Không tương thích: Vỏ đồng nguyên chất, vỏ hợp kim nhôm; bù đắp đạt 1,2 ~ 2,0 độ trên 350 độ, trôi liên tục với sự thay đổi nhiệt độ.
2. 420 thép không gỉ martensitic (vòi phun chống ăn mòn{1}}cho nhựa PVC/halogen)
• Kết hợp tối ưu: vỏ thép không gỉ được đánh bóng điện hóa 316L; bù tiếp xúc Nhỏ hơn hoặc bằng 0,6 độ.
• Giải pháp thay thế: Vỏ bọc Inconel, độ lệch Nhỏ hơn hoặc bằng 0,8 độ, thích hợp cho việc đúc PPS ở nhiệt độ-cao.
• Tránh các vỏ bọc có thành mỏng-304 thông thường; Sự khác biệt về nguyên tố crom gây ra sự chênh lệch biến đổi rõ ràng trên 1 độ.
3. Vòi phun đồng berili (khuôn-tường mỏng có tính dẫn nhiệt cao)
• Kết hợp tối ưu: Cặp nhiệt điện ruy băng dẫn nhiệt bằng hợp kim đồng{0}}; điện thế tiếp xúc gần như bằng không.
• Phương án thay thế: Vỏ bọc Inconel; bù đắp được kiểm soát trong vòng 0,7 độ.
• Tuyệt đối tránh tiếp xúc với hợp kim trần nhôm loại K{0}}chromel{1}} với đồng berili; nhiệt độ cao tạo ra độ lệch lớn trên 2 độ.
Các biện pháp tối ưu hóa bổ sung cho việc tiếp xúc hợp kim không khớp không thể tránh khỏi
1. Thêm một lớp keo dán gốc niken{1}}có tính dẫn nhiệt cao giữa đầu cảm biến cặp nhiệt điện và bề mặt kim loại chạy nóng; Bột kim loại dán cách ly sự tiếp xúc trực tiếp giữa hai hợp kim cơ bản khác nhau và làm suy yếu khả năng tạo tiếp xúc.
2. Áp dụng cấu trúc cặp nhiệt điện bọc thép cách điện không nối đất; Lớp cách nhiệt oxit magiê cách ly hoàn toàn vỏ hợp kim khỏi thép chạy nóng, loại bỏ cơ bản nhiễu điện thế tiếp xúc, đây là giải pháp đáng tin cậy nhất cho khuôn chạy nóng hợp kim hỗn hợp.
3. Ghi lại các giá trị bù nhiệt độ cố định tại các điểm nhiệt độ khác nhau trong quá trình hiệu chuẩn khuôn ban đầu, đặt các thông số bù nhiệt độ phân đoạn trên bộ điều khiển để bù các lỗi tiềm ẩn tiếp xúc thay đổi.
Đề xuất lựa chọn khả năng tương thích giai đoạn thiết kế khuôn mẫu
1. Đường chạy nóng tiêu chuẩn H13: Cặp nhiệt điện loại K/N- bằng thép không gỉ 316L thông thường có thể được kết hợp tự do mà không cần điều chỉnh đặc biệt.
2. Đường chạy nóng bằng thép không gỉ 420 chống ăn mòn xử lý nhựa halogen: Ưu tiên cặp nhiệt điện vỏ bọc 316L được đánh bóng điện, tránh vỏ bọc hàn 304 rẻ tiền.
3. Vòi phun dẫn nhiệt cao bằng đồng berili dành cho khuôn-tường cao{2}}tốc độ cao: Chọn cảm biến cách điện không nối đất hoặc cặp nhiệt điện dải băng đồng để loại bỏ hiện tượng trôi tiếp xúc với hợp kim.
4. Đường chạy nóng bằng hỗn hợp hợp kim hỗn hợp (ống đồng berili H13 +): Trang bị cặp nhiệt điện cách điện không nối đất cho tất cả các điểm đo để thống nhất độ chính xác của phép đo mà không cần bù phân đoạn.
