熱電対のプラスとマイナスの極性の反転は、ホット ランナー金型の試運転やメンテナンスにおいて最も頻繁に発生する配線エラーの 1 つであり、多くの場合、ワイヤのカラー コードを区別しない新人技術者の不規則な操作によって引き起こされます。多くの人は、ワイヤを逆にすると温度表示が不正確になるだけだと誤解していますが、実際には、極性を反転して長期間生産すると、ヒーターの暴走過熱、プラスチックの熱劣化、ホット ランナー ノズルの炭化、さらには温度コントローラー モジュールの永久焼損などの一連の故障が引き起こされ、射出成形企業に隠れた巨額の損失をもたらします。
ゼーベック効果に基づく熱電対の中心的な動作原理により、熱電位出力が方向特性を持つことが決まります。プラスとマイナスのワイヤを逆にすると、温度コントローラーに送信されるミリボルト信号は通常の値とは逆になります。ホット ランナー ノズルとマニホールドの実際の温度が設定されたプロセス温度より高い場合、反転信号により低い温度値がコントローラーにフィードバックされます。温度制御システムは加熱ゾーンの温度が不十分であると誤って判断し、加熱を停止せずにヒーターにフルパワーを出力し続けるため、ヒーター暴走と呼ばれる制御不能な過熱状態が形成されます。--通常のPP、ABS成形品の場合、極性反転時に実際の温度が設定値より30～50度超える場合があります。 PCやPEEKなどの高温エンジニアリングプラスチックを加工する場合、温度差はさらに大きくなります。
ホット ランナー メルトが継続的に過熱すると、まずプラスチック原材料の熱劣化が発生します。過度の温度によりポリマーの分子鎖が切れ、大量の分解ガスや黒色炭化物が発生します。分解されたガスはプラスチック製品の表面に泡、銀の縞模様、黒い焼け跡を形成し、最終製品の一括廃棄に直接つながります。炭化した残留物はホットランナー流路の内壁やゲート表面に付着し、溶湯充填流路を閉塞して後続の生産においてショートショット欠陥を引き起こし、分解や洗浄のために金型を停止する必要があり、生産時間が多くかかります。プラスチックの分解によって発生する腐食性ガスは、熱電対シースの酸化と穴あきを促進し、内部合金線が腐食して短時間で断線し、センサーの寿命が 70% 以上短くなります。
-長期にわたる暴走加熱も、ホット ランナー ハードウェア コンポーネントに永久的な損傷を与えます。コイル ヒーターとカートリッジ ヒーター内の電熱線は、超高温下では融点に近くなります。このため、加熱アセンブリが吹き飛んで焼損しやすく、シングル ノズル ヒーターの交換コストは、熱電対配線のメンテナンス コストよりもはるかに高くなります。{2}}マニホールド鋼板は長期間の異常高温下で過度の熱応力を発生させ、流路の変形、メルトフローバランスの不均一を引き起こし、多個取り製品の寸法公差は完全に許容範囲外となります。-深刻な場合には、過熱したマニホールドが金型冷却水路に熱を伝え、水蒸気の膨張やパイプラインの漏れを引き起こし、金型装置のオペレーターの安全を脅かします。
ホット ランナーの機械的損傷に加えて、極性の反転も温度コントローラーの耐用年数に影響を与えます。コントローラーの内部 PID アルゴリズムは、通常の指向性熱電信号に従って設計されています。 -逆異常信号を長期間受信すると、電源出力モジュールの負荷が増加し、シリコン制御整流器などの電子部品の劣化が加速し、数か月使用するとコントローラが正常に起動できなくなり、高価な回路基板の交換が必要になります。
幸いなことに、極性反転障害は簡単に回避および排除できるということです。各加熱ゾーンの電源を入れる前に、技術者は、IEC または GB マーキング規格に従って、熱電対プラグのプラスとマイナスのワイヤのカラー コードを 1 つずつ確認する必要があります。配線後、簡単な加熱テストを実行できます。プローブのセンシングチップをホットエアガンで保持して加熱し、コントローラーに表示される温度が同期して上昇する場合は、配線は正しいです。温度が下がると極性が逆転するため、端子台の 2 本のワイヤを入れ替えるだけで済みます。金型のメンテナンスと熱電対の交換後は、配線エラーによって引き起こされる隠れた危険を完全に排除し、不必要な生産損失や機器の損傷を回避するために、標準化された極性検査手順を動作チェックリストに追加する必要があります。
