熱電対の耐久性がエンジニアリング プラスチックにとって重要なのはなぜですか?
ポリアミド (PA)、ポリカーボネート (PC)、ポリブチレンテレフタレート (PBT)、ポリフェニレンサルファイド (PPS) などのエンジニアリング プラスチックの加工は、汎用プラスチックと比較して、ホット ランナー コンポーネントにとってはるかに過酷な環境となります。これらの材料はより高い処理温度を必要とし、研磨性のガラス繊維を含むことが多く、熱劣化中に腐食性の化学蒸気を放出する可能性があります。この厳しい環境では、極端な条件に直接さらされる熱電対が共通の故障点となります。したがって、耐久性は単なる望ましい機能ではなく、エンジニアリング プラスチック用途で動作する熱電対にとって重要な要件です。センサーが壊れやすいと、故障が頻繁に発生し、プロセスが不安定になり、運用コストが大幅に増加します。
高温耐性は熱電対の耐久性の基礎です。-エンジニアリング プラスチックは通常、280 度から 400 度までの範囲の設定温度を必要とします。このような高温では、標準的な熱電対合金は急速に酸化し始めます。酸化によりゼーベック係数が変化し、深刻な信号ドリフトが発生します。センサーが不正確な読み取りを開始し、ヒーターが過剰補正して材料を焦がしてしまいます。さらに、高温により内部の断熱材の劣化が促進されます。エンジニアリング プラスチック用に設計された高級熱電対は、シースにインコネル 600 などの高温合金を使用し、内部絶縁材に高純度酸化マグネシウムを使用しています。-この構造により、継続的な高温ストレス下でもセンサーが化学的および物理的に安定した状態を維持できるため、早期のドリフトや故障が防止されます。-
耐食性も重要な要素です。多くのエンジニアリング プラスチック、特に難燃剤、ハロゲン添加剤、またはガラス強化材を含むものは、加熱すると腐食性ガスを放出します。これらの蒸気は熱電対のシースに侵入し、内部導体を攻撃する可能性があります。たとえば、PVC や特定の難燃性ナイロンは塩素や酸性化合物を放出する可能性があります。-標準的な真鍮または軟鋼の熱電対は、すぐに内側から外側に向かって腐食し、開回路が発生します。耐久性のある熱電対は、プローブに 316L ステンレス鋼や特殊なニッケルベースの合金などの耐食性素材-を使用しています。-これらの材料はバリアとして機能し、化学物質の侵入を防ぎ、内部の熱素子を腐食攻撃から保護し、耐用年数を延ばします。{10}
フィラーにより耐摩耗性が不可欠です。機械的特性を高めるために、ほとんどのエンジニアリング プラスチックにはガラス繊維、鉱物、または炭素繊維が充填されています。これらのフィラーは最終部品には有益ですが、メルトフローパスを非常に摩耗させます。熱電対の位置がメルト チャネルに少し近すぎる場合、または鋼材に摩耗がある場合、摩耗の流れによって熱電対の先端が浸食される可能性があります。 -壁が薄いプローブや壊れやすいプローブはすぐに穴が開き、溶けたプラスチックが侵入してセンサーを破壊する可能性があります。耐久性のある熱電対は、頑丈で厚い壁のシースを備えているか、ノズルにしっかりと圧入されるように特別に設計されており、充填樹脂の一定の摩耗流に劣化することなく耐えることができます。-
機械的ストレス耐性も無視できません。エンジニアリング プラスチック部品は多くの場合、大きな肉厚の部品であり、高い射出圧力と型締力を必要とします。-これにより、モールド プレート内に大きな振動と機械的ストレスが発生します。熱電対は狭いチャネルを通って配線されることが多く、金型の交換やメンテナンス中に機械的衝撃を受けます。壊れやすく脆い熱電対は、たとえ外観が無傷に見えても、この振動によって内部が切れる可能性があります。かしめられた鉱物-絶縁熱電対は、優れた機械的強度を備えています。圧縮された内部粉末がワイヤーをサポートし、センサーを振動や物理的衝撃に耐性のあるものにし、過酷な成形条件でも継続的な信号を保証します。
熱疲労耐性により長期的な安定性が保証されます。{0}}エンジニアリング プラスチックの加工には、頻繁な加熱と冷却のサイクルが必要です。この絶え間ない膨張と収縮により、熱電対の接合部に多大な熱応力がかかります。低品質のセンサーでは、時間の経過とともに接合部に微小な亀裂が生じ、断続的な信号障害が発生します。-耐久性のある熱電対は、疲労することなく数千回の熱サイクルに耐えるように設計された溶接またはかしめ接合で構築されています。この安定性は、プロセスウィンドウが一貫した状態を維持することを意味し、スクラップ率を削減し、長時間の生産稼働中に頻繁にセンサーを交換する必要がなくなります。
結論として、エンジニアリング プラスチックの過酷な加工条件には、非常に耐久性のある熱電対が必要です。高温、腐食、摩耗、機械的ストレス、熱疲労に対する耐性は交渉の余地がありません。-これらの材料向けに特別に設計された頑丈で高仕様の熱電対を選択すると、信頼性の高いプロセス制御が保証され、計画外のダウンタイムが最小限に抑えられ、最終的に要求の厳しい産業用途の総所有コストが削減されます。{3}}
