열전대 측정 정확도를 최적화하기 위해 핫 러너 측정 구멍을 설계하는 방법

노즐 및 매니폴드에 가공된 측정 구멍의 크기, 깊이, 표면 마감 및 위치는 열전대 감지 헤드와 금형강 사이의 열 접촉 저항에 직접적인 영향을 미치며, 이는 고유한 온도 지연 및 고정 오프셋을 유발하는 핵심 요소입니다. 많은 금형 설계자들은 지정된 치수 기준 없이 단순한 관통 구멍만 예약하므로 보정이나 열 전도성 페이스트로는 피할 수 없는 지속적인 측정 변동이 발생합니다. 이 문서에서는 플랫{2}}헤드, 직선 프로브 및 직각 리본 열전대의 구멍을 측정하기 위한 통합 설계 지침이 공식화되었습니다.

1. 직선 프로브 열전대 측정 구멍의 설계 규칙

종종 사용 가능한 외장 크기: 0.8mm, 1.0mm, 1.5mm
• 구멍 내경 공차: 덮개 외경보다 +0.03~+0.06mm 더 크고, 간격이 너무 크면 공기 열 저항이 발생하고, 직경이 너무 작으면 분해 중에 프로브 걸림이 발생합니다.
• 유효 깊이: 구멍 외부 개구부에서 하단 블라인드 표면까지의 거리는 프로브 감지 팁이 유동 채널 벽에서 1~2mm 떨어져 유지되도록 하여 팁을 막는 직접적인 용융 침식 및 탄소 축적을 방지해야 합니다. 적절한 열 전도 영역을 보장하기 위해 깊이는 외장 직경의 5배 이상이어야 합니다.
• 표면 마감: Ra 0.8μm 이하의 정밀 보링 연마. 거친 가공 거칠기는 탄소 먼지를 쉽게 포착하고 열 차단층을 생성합니다.
• 구멍 레이아웃: 구조적 강도 저하 및 용융 누출 위험을 방지하려면 매니폴드의 얇은 벽 응력 영역과 노즐 팁의 얇은 부분에 측정 구멍을 배치하지 마십시오.

2.플랫-헤드 열전대의 평면 측정 표면에 대한 설계 규칙
• 평면 두께: 접촉면 아래 최소 1.2mm의 견고한 강철 기판, 얇은 강철판은 열 손실이 빠르고 온도 측정 변동이 큽니다.
• 평면 크기: 모든 면이 플랫 헤드 윤곽선보다 0.5mm 더 크고, 모서리에 탄소 침전물이 쌓이지 않도록 날카로운 직각-계단 모서리가 없습니다.
• 평탄도 요구 사항: 평탄도 공차는 0.02mm 이하입니다. 뒤틀린 평면은 스프링 압축 후 부분 접촉 간격을 발생시켜 열 전달이 불균등해집니다.
• 관통 구멍 방지: 막힌 구멍이 있는 평평한 측정 플랫폼을 사용하세요. 관통 구멍은-열 손실과 낮은 온도 판독을 유발할 수 있습니다.

3. 직각 리본 좁은 열전대 얕은 홈 설계 규칙-
• 홈 깊이: 0.3~0.4mm(리본 두께와 동일), 깊이가 너무 많으면 리본 아래에 에어 갭이 발생합니다.
• 홈 폭: 설치 시 작은 간격을 위해 리본 폭보다 0.2mm 더 크고 플랫 포일의 돌출 변형이 없습니다.
• 하단 홈 연마: 탄소 먼지를 가두는 미세-구멍을 제거하기 위해 거울 마감으로 전해 연마합니다.

일반적인 설계 오류 및 그에 따른 편차 효과

1. 과도한 측정 구멍 간격(>0.1mm 간격): 음의 온도 드리프트를 1~2.5도 고정하고 반응이 3초 이상 지연되었습니다.

2. 구멍 깊이가 충분하지 않고 센서 팁이 냉각수 채널에 너무 가깝습니다. 열 손실로 인해 측정된 온도가 항상 실제 용융 온도보다 낮아집니다.

3. 거칠고 연마되지 않은 구멍 내벽: 탄소 침전물이 빠르게 쌓이고 청소 주기가 절반이 되며 매주 드리프트됩니다.

4. 흐름 채널을 통해 파낸 용융물 구멍: 용융물이 구멍에 들어가고 고체화되어 프로브 팁을 덮어 열 전달을 완전히 차단합니다.

5. 여러 측정 구멍 사이의 간격이 20mm 미만인 경우 상호 열 전도 간섭이 발생하여 인접한 구역의 온도 판독값에 영향을 미칩니다.

비표준 측정 구멍이 있는 완성된 금형에 대한 최적화 측정 일치

금형에 대형 거친 측정 구멍이 있는 경우 열 전도성이 높은 금속 슬리브(구리 합금의 얇은 슬리브)로 틈을 채워 공기 절연체를 제거해야 하며 열전대 설치 시 두꺼운 열 전도성 페이스트를 도포하여 거친 표면의 열 저항을 보상해야 합니다. 낮은 열 질량 노출 비드 열전대를 지나치게 얕은 구멍으로 교체하여 열 접촉 영역 부족으로 인한 지연 시간을 제거합니다.

금형 도면에 설계 표준 통합 체크리스트

핫 러너의 3D 도면을 검토할 때 설계자는 측정 구멍의 특성(열전대 유형, 덮개 직경, 내부 구멍 직경, 유효 깊이, 표면 거칠기 및 측정 지점 간 거리)을 채워야 합니다. 다중 캐비티 균형 매니폴드의 모든 측정 지점 좌표는 각 열전대의 열 전달 조건이 동일하도록 대칭이어야 합니다. 표준화된 측정 구멍 가공은 금형 설계 단계에서 고유한 열전대 측정 오프셋을 약 70% 줄일 수 있습니다.333