A resistência térmica formada entre os componentes de medição do termopar e as superfícies metálicas da câmara quente é uma barreira invisível que distorce os sinais de temperatura, um problema oculto generalizado que existe em quase todos os equipamentos de molde. Muitos processadores apenas ajustam os parâmetros do controlador para compensar o desvio de temperatura, mas ignoram a causa raiz da resistência térmica de contato, levando a uma temperatura de fusão persistente e instável e a defeitos de moldagem recorrentes. Este artigo elabora o mecanismo de formação, padrões de julgamento e soluções completas de eliminação da resistência térmica de contato.
A resistência térmica de contato é gerada por pequenos espaços entre duas superfícies metálicas de encaixe. Mesmo superfícies de aço polido e latão retêm micro irregularidades sob observação microscópica; o ar preenchido nessas lacunas tem condutividade térmica extremamente baixa, bloqueando a rápida transferência de calor dos manifolds ou bicos para as bases de medição do termopar e anéis elásticos. Quando a resistência térmica é alta, a temperatura capturada pelo sensor é sempre menor do que a temperatura real do metal do canal de fluxo, e o controlador aumenta continuamente a potência de saída do aquecedor, provocando grave excesso de temperatura após aquecimento de longo-prazo. Vários fatores agravarão o acúmulo de resistência térmica: resíduos de plástico carbonizado presos aos planos de contato, fixadores soltos causados por fadiga térmica, camadas de ferrugem oxidadas nas superfícies de montagem do coletor e anéis de medição elásticos deformados.
A gravidade da resistência térmica pode ser verificada por meio de-testes dinâmicos na máquina. Aqueça a câmara quente até a temperatura definida de produção e mantenha a temperatura constante por duas horas para atingir o equilíbrio térmico total. Anexe um termômetro de superfície portátil calibrado firmemente à posição de instalação do termopar, registre a temperatura real do metal e compare-a com o valor exibido na tela de controle. Se a diferença de leitura exceder 3 graus, a resistência térmica do contato afetou seriamente a precisão da medição. Após a desmontagem do termopar, depósitos de carbono preto óbvios ou ferrugem amarela na superfície da base de medição podem confirmar diretamente a resistência térmica excessiva. Diferentes estruturas de termopares têm diferentes sensibilidades à resistência térmica: os termopares com bico de anel de mola dependem da compressão elástica para reduzir as lacunas e têm interferência de resistência térmica mais fraca; sondas de manifold de botão plano com travamento de parafuso fixo são mais propensas ao acúmulo de resistência térmica após longos-ciclos de produção.
Um conjunto completo de medidas padronizadas pode reduzir completamente a resistência térmica de contato a um nível insignificante. Durante a manutenção profunda trimestral, desmonte todos os termopares e use um pano abrasivo fino para polir o plano de montagem do coletor e a base de medição de latão até que todas as camadas de carbono e ferrugem sejam completamente removidas. Antes da reinstalação, cubra uniformemente uma fina camada de pasta de silicone condutora térmica de alta-temperatura na superfície de contato; a pasta preenche micro lacunas e substitui o ar por meio de alta condutividade térmica, reduzindo a resistência térmica em mais de 90%. Aperte os parafusos de compressão com uma chave de torque de acordo com os valores de torque padrão para manter uma pressão de contato consistente, evitando-apertar excessivamente a deformação da bainha ou apertar-as folgas soltas. Substitua oportunamente os anéis de medição da mola por atenuação elástica, pois as molas de fadiga não podem fornecer força de compressão estável após repetidos ciclos de frio e quente.
O gerenciamento preventivo-de longo prazo retarda o acúmulo de resistência térmica. Limpe a comporta e o coletor regularmente durante a produção diária para reduzir a deposição de carbono da pirólise plástica; evite misturar materiais reciclados com alto teor de impurezas que geram enormes resíduos de carbono. Para moldes que processam plásticos de engenharia em altas-temperaturas propensos à carbonização, reduza o ciclo de limpeza de desmontagem do termopar de três para dois meses. Ao personalizar novos termopares, selecione bases de medição polidas espelhadas e molas de cobre-berílio altamente resistentes à-fadiga-para retardar a formação de lacunas e camadas de sujeira, mantendo um estado de contato térmico baixo e estável para ciclos de produção mais longos.
