ホット ランナー マニホールドとノズルは、H13、420 ステンレス鋼、ベリリウム銅、その他の合金材料で製造されています。異なる金属基板は、高温で熱電対シース合金と結合すると熱電接触電位を生成し、2 つの金属材料が一致しない場合は余分な測定オフセットが生じます。多くの金型エンジニアは、熱電対の選択時に合金の適合性のマッチングを無視しており、キャリブレーションでは除去できない固定温度ドリフトにつながっています。この記事では、主流のホット ランナー スチールと熱電対シース材料の互換性マッチング ルールを整理します。
熱電接触電位形成原理
2 つの異なる金属合金が高温下で密着すると、自由電子の移動により、熱電対自身のミリボルト信号に重畳された小さな追加の熱起電圧が形成されます。この余分な電位値は温度の上昇とともに変化し、可変オフセット誤差が発生します。熱電対シースとホットランナー基板の元素組成が近いほど、接触電位誤差は小さくなります。
主流のホットランナー金型鋼のマッチング表
1. H13 熱間ダイス鋼 (最も一般的なマニホールド/ノズル材料)
• 適合シース: 316L ステンレス鋼、インコネル合金。接触電位オフセット 200 ～ 420 度の範囲内で 0.4 度以下、すべての生産シナリオで無視できます。
• 非互換性: 純銅シース、アルミニウム合金シース。オフセットは 350 度を超えると 1.2 ～ 2.0 度に達し、温度変化に伴う連続的なドリフトが発生します。
2. 420 マルテンサイト系ステンレス鋼 (PVC/ハロゲン プラスチック用の耐食性-ノズル)
• 最適なマッチング: 316L 電解研磨ステンレス鋼シース。接点オフセット 0.6 度以下。
• 代替品: インコネル シース、オフセット 0.8 度以下、高温 PPS 成形に適しています。-。
• 通常の 304 薄壁シースは避けてください。-クロム元素の違いにより、1 度以上の明らかな変動オフセットが発生します。
3. ベリリウム銅ノズル (高熱伝導性薄肉モールド)
• 最適な組み合わせ: 銅-合金の熱伝導性リボン熱電対。接触電位はほぼゼロです。
• 代替品: インコネル シース。オフセットは0.7度以内に制御。
• K- タイプのクロメル- アルメル裸合金とベリリウム銅の接触は厳密に避けてください。高温では 2 度を超える大きなドリフトが発生します。
避けられない合金接触の不整合に対する追加の最適化対策
1. 熱電対センシングヘッドとホットランナー金属表面の間に、高熱伝導性ニッケル-ベースのペーストの層を追加します。金属粉末ペーストは、2 つの異なるベース合金間の直接接触を隔離し、接触電位の生成を弱めます。
2.非接地絶縁装甲熱電対構造を採用します。酸化マグネシウム絶縁層は、合金シースをホット ランナー スチールから完全に隔離し、接触電位による干渉を根本的に排除します。これは、混合合金ホット ランナー金型にとって最も信頼性の高いソリューションです。
3. 初期金型キャリブレーション中にさまざまな温度ポイントでの固定オフセット値を記録し、可変接触電位エラーをオフセットするためにコントローラーでセグメント化された温度補償パラメーターを設定します。
金型設計段階での互換性選択の提案
1. H13 標準ホット ランナー: 従来の 316L ステンレス鋼 K/N- タイプの熱電対は、特別な調整なしで自由に適合できます。
2. 耐食性-のハロゲン プラスチックを処理する 420 ステンレス鋼ホット ランナー: 316L 電解研磨シース熱電対を優先し、安価な 304 溶接シースは避けてください。
3. 薄肉高速-金型用のベリリウム銅高熱伝導率ノズル: 合金の接触ドリフトを排除するには、絶縁された非接地センサーまたは銅リボン熱電対を選択します。
4. 混合合金複合ホットランナー (マニホールド H13 + ノズル ベリリウム銅): すべての測定点に非接地絶縁熱電対を装備し、分割補償なしで測定精度を統一します。
