バルブ ゲート ホット ランナー システムは、ゲートを開閉する作動ピンにより複雑さがさらに増します。ピンの動きとゲートのシールは熱膨張と溶融粘度に依存するため、バルブ ゲートの温度制御は開放システムよりもさらに重要です。この環境では、熱電対は異なる役割を果たします。
バルブ ゲート内の複数の温度ゾーン。一般的なバルブ ゲート ノズルには、本体、先端、場合によってはゲート領域の 2 つまたは 3 つの加熱ゾーンがあります。各ゾーンには独自の熱電対があります。本体の熱電対はバルク溶融温度を制御します。先端の熱電対により、溶融物が射出に適した粘度であることが保証されます。ゲート熱電対 (存在する場合) はピンがシールされる領域を制御し、よだれや凍結を防ぎます。-。
ピンの熱膨張管理。バルブピンの材質は工具鋼またはセラミックスです。加熱すると膨張します。ピンが広がりすぎると、詰まったり、適切に密閉されなくなる可能性があります。ノズル本体も膨張します。熱電対は、ピンとハウジングの間の温度差を監視します。高度なコントローラーは、このデータを使用してチップ ヒーターを調整し、適切なクリアランスを確保する温度にピンを維持します。正確な熱電対がないと、ピンの詰まりがよく発生します。
ゲートシール温度。バルブ ピンの先端は、射出終了時にゲート オリフィスを密閉する必要があります。先端が熱すぎると、プラスチックがすぐに固まらず、よだれ（糸引き）が発生する可能性があります。冷たすぎると、ピンがゲートにくっついたり、コールド スラグが発生したりする可能性があります。先端熱電対は、ゲート シール温度を溶融温度より 30 ～ 50 度低く維持するために非常に重要です。-この狭いウィンドウでは、ピンの先端近くに高速で正確な熱電対が必要です。
シーケンシャルバルブゲート。大型部品やファミリー金型では、バルブ ピンが順番に開き、ウェルド ラインの位置と保圧を制御します。コントローラーが熱条件に基づいてバルブを開くタイミングを調整できるように、各ノズルの熱電対は個別に温度を報告する必要があります。 1 つのゾーンがわずかに温度が低い場合は、流れを確保するためにそのバルブが後で開くことがあります。したがって、熱電対データはタイミング アルゴリズムに直接影響します。
バルブ動作中の熱サイクル。サイクルごとに、バルブピンが出入りします。この機械的な動きにより、摩擦や局所的な加熱が発生する可能性があります。ガイド ブッシュの近くの熱電対がこの熱を検出し、冷却を調整したり摩擦を軽減したりするためのフィードバックを提供します。高サイクルの用途では、バルブ作動時に先端熱電対の温度が 10 ～ 20 度上昇することがあります。コントローラーは迅速に補正する必要があります。
圧力と温度の結合。バルブ ゲート ノズルは高い射出圧力 (最大 2000 bar) を受けるため、ノズル本体が変形し、熱電対の接触に影響を与える可能性があります。バネ式熱電対は、たわみがあっても接触を維持するために不可欠です。-また、圧力-による温度変化（断熱加熱）を高速熱電対で感知できるため、コントローラーは溶融温度の上昇を予測して先制して電力を削減できます。
バルブシステムの故障検出。熱電対はバルブの問題の診断に役立ちます。バルブピンが固着すると、溶融物がその周囲に停滞し、熱電対が異なる温度パターンを読み取る原因となる可能性があります（設定値の変更に対する応答が遅くなるなど）。チップ熱電対と本体熱電対の間の偏差が 15 度を超える場合は、ピンの結合により熱伝達が低下している可能性があります。このデータはメンテナンス アラートをトリガーする可能性があります。
バルブ ノズルの取り付けに関する課題。バルブピンの存在により、熱電対を配置するスペースが制限されます。多くの場合、ピンの穴とヒーターの間にフィットするには、シースの直径は 1.0 mm 以下でなければなりません。このような細いプローブは壊れやすいため、慎重な取り扱いが必要です。一部の設計では熱電対をバルブ ピン自体の内側に (中空ピンを介して) 配置しますが、これは高価です。より一般的なのは、ピンを避けるように角度を付けた、先端のすぐ下のサイドエントリープローブです。-
バルブコントローラーとの統合。最新のバルブ ゲート コントローラーは、各ノズルの熱電対入力を受け取り、バルブ位置センサーも監視します。これらはカスケード制御戦略を使用します。つまり、温度ループがヒーター出力を設定し、バルブ タイミング ループが温度を使用して開閉遅延を調整します。この統合制御により、特に複数個取りの金型において、一貫した部品の重量と寸法が確保されます。-
一般的な設定値。ポリプロピレンの場合、ゲートの凍結を促進するために、チップ温度は本体より 20 度低く設定されることがよくあります。ナイロンの場合、よだれを防ぐために差動を 30 度にすることもできます。これらの差を維持するには、±1 度の熱電対精度が必要です。バルブ ゲート アプリケーションにはクラス 1 センサーを使用してください。
予防保守。バルブピンは動くため、時間の経過とともに熱電対のシースが摩耗する可能性があります。金型洗浄サイクルごとにチップ熱電対を検査してください。シースに平らになったり、傷が入っていないか確認してください。摩耗が見られる場合は交換してください。シースが摩耗すると熱電素子が溶け、致命的な故障が発生する可能性があります。
ケーススタディ: ストリングの問題。薄壁コンテナの成形業者は、ゲートで糸が張られるという経験をしました。-先端の熱電対の読み取り値が実際より 10 度高かった (ドリフト)。コントローラーが先端を熱しすぎたため、フリーズが発生しませんでした。-再校正と交換後、チップ温度は溶融温度より 20 度低く正しく設定され、糸引きは解消され、サイクル時間は 0.3 秒短縮されました。
