金型鋼の腐食、プラスチックの付着、炭素の堆積を防ぐために、多くのホット ランナー メーカーはマニホールドやノズルに窒化、DLC ダイヤモンド コーティング、PTFE アンチスティック コーティングなどの表面コーティング処理を採用しています。{0}コーティングの厚さや材料特性が異なると、測定面の表面熱伝導率が変化し、金属基板と熱電対検出ヘッド間の熱伝達が妨げられ、温度測定の遅れや固定オフセットが発生します。この記事では、熱電対測定における主流のホット ランナー コーティングとマッチング調整スキームの影響を分析します。
窒化処理は、最も一般的な低厚さのホット ランナー表面強化コーティングであり、コーティングの厚さはわずか 0.03～0.08 mm で、金型鋼に近い熱伝導率を備えた緻密な金属窒化物層です。-熱電対の熱伝達への影響は最小限であり、温度測定オフセットは±0.3度以内に制御されており、通常の生産管理には基本的に影響を与えません。唯一の隠れた問題は、窒化表面に形成される小さな不均一なマイクロピットです。-炭素粉塵はピットに堆積しやすく、長期にわたる蓄積により熱障壁が形成され、ドリフトが誘発されます。マッチングの最適化: 窒化された測定面に熱電対を取り付ける場合は、熱伝導性ペーストのコーティングの厚さを適切に増やしてマイクロピットを埋め、カーボンの洗浄サイクルを 1 週間短縮します。-
DLC ダイヤモンド-様カーボン固着防止コーティング-は、厚さ 0.05 ～ 0.15 mm の低熱伝導率のカーボン-ベースのコーティングで、ホット ランナー スチール基板と熱電対接触面の間に明らかな熱抵抗層を形成します。同じ温度下では、熱電対の測定値は実際の流路金属温度より 1 ～ 1.8 度低くなり、温度応答遅れは 1 ～ 2 秒増加します。 DLC コーティングが厚くなるほど、オフセットがより顕著になります。マニホールド測定面に完全 DLC コーティングを施したホット ランナーの場合、2 つの調整手段を講じることができます。まず、高熱伝導率の金属粉末熱伝導ペーストのコーティング量を増やして、低伝導率コーティングの熱障壁を突破します。次に、対応するコントローラ チャネルに 1 ～ 2 度の固定正オフセットをプリセットして、コーティング-によって引き起こされる読み取り不足を補償します。-。 DLC コーティングを測定点のみで機械加工することはお勧めできません。局所的なコーティングの損傷により、表面の摩耗が不均一になり、境界での炭素の堆積が促進されるためです。
PTFE ポリマー固着防止コーティングは、熱伝導率が非常に低く、厚さ 0.1 ～ 0.3 mm の柔らかい有機コーティングであり、熱電対の温度測定に最も深刻な干渉を与えます。 PTFE の薄い層でも強力な断熱バリアが形成され、その結果、温度読み取りの遅れが 3 秒を超え、負のドリフトが 2 ～ 4 度固定されます。 PTFE は 280 度を超えると徐々に分解して炭化して、有機残留物と炭素粉塵の複合絶縁層を形成し、ドリフトオフセットは日に日に拡大します。解決策: 金型設計時に PTFE コーティング領域に熱電対測定点を配置しないようにします。測定点が PTFE コーティングで覆われている場合は、金型加工時に検出ヘッドの接触位置のコーティングを除去し、熱電対のフラット ヘッドまたはプローブの先端が直接接触できるように地金の測定面を確保してください。 PTFE コーティングされた表面を 300 度を超える長期の高温ホット ランナーには使用しないでください。--
硬質クロムめっき皮膜は中程度の熱伝導率を持ち、厚さは0.08～0.2mmで、表面は滑らかで緻密で、炭素堆積物が蓄積しにくいです。温度測定のオフセットは約 ±0.6 度ですが、熱電対の取り付け時に薄層の熱伝導性ペーストを使用することで除去できます。-。滑らかなクロム-メッキ表面によりカーボンの付着速度が低下し、熱電対センシングヘッドの洗浄サイクルが延長されます。
金型設計段階でのコーティングレイアウトの最適化提案。すべての熱電対測定ポイントを可能な限り、コーティングされていない裸の金属面に集中させます。金型全体をコーティングする必要がある場合は、薄層窒化処理または硬質クロムめっきを選択し、温度測定位置での大面積の DLC および PTFE コーティングは避けてください。-コーティングされたホット ランナー用に熱電対をカスタマイズする場合は、コーティングの種類と厚さを事前にサプライヤーに通知し、熱伝達抵抗の損失を低減するために極薄の接触構造を備えた高感度の非接地露出ビード センサーを選択してください。-定期的な校正中に、コーティングによって生じる固定オフセットを個別に記録し、コーティングされたホット ランナー ゾーンごとに独立した補正パラメータを作成して、長期的な温度測定精度を安定させます。-
