Les serpentins de chauffage du collecteur de canaux chauds sont disposés pour fournir un apport de chaleur uniforme aux canaux d'écoulement de matière fondue, mais l'espacement irrégulier des serpentins, la densité d'enroulement inégale et les positions décalées des serpentins par rapport aux points de mesure des thermocouples créent des zones chaudes et froides localisées, déformant les données de retour du thermocouple même avec des sondes scellées de haute précision de niveau 1. De nombreux concepteurs de moules donnent la priorité à la couverture des canaux et ignorent l'interaction thermique entre les bobines et les bossages de montage des thermocouples, ce qui entraîne un écart de température persistant qui ne peut pas être corrigé par le seul réglage des paramètres PID du contrôleur. Cette inadéquation entre la disposition des bobines et les positions des capteurs génère deux principaux types de distorsion de mesure : la polarisation de surchauffe locale et la polarisation de perte de chaleur à froid.
Une polarisation de surchauffe locale se produit lorsque les serpentins de chauffage sont enroulés trop serrés et positionnés directement à côté des bossages de montage du thermocouple. Les bobines denses libèrent une chaleur rayonnante concentrée qui frappe directement la gaine du thermocouple et la rondelle métallique, augmentant la température mesurée par le capteur de 5 à 12 degrés au-dessus de la température réelle du canal de fusion central. Le contrôleur reçoit des lectures faussement élevées et réduit la puissance de sortie de toute la zone de chauffage, laissant le canal de fusion du cœur sous-chauffé. En conséquence, les moules à cavités multiples à parois minces-multi-souvent de graves défauts de tir court-et de lignes de soudure, en particulier pour les plastiques techniques à haute-viscosité comme le PA66-GF et le PPS. Les thermocouples à double -point peuvent atténuer partiellement cette erreur en comparant les lectures de surchauffe de surface avec les données de canal de fusion profonde, mais les sondes annulaires de surface à point unique ne peuvent pas distinguer la chaleur radiante du serpentin de la véritable température de fusion.
La polarisation à froid des pertes de chaleur se produit lorsque les points de mesure des thermocouples sont placés dans de grands espaces entre des serpentins chauffants peu enroulés. Ces espaces ne couvrent pas directement la chaleur, de sorte que le métal du collecteur dissipe rapidement la chaleur vers la base du moule et les plaques de refroidissement. Le thermocouple capture une faible température de perte de chaleur en surface, obligeant le contrôleur à maintenir en permanence une puissance de chauffage maximale. Le fonctionnement à pleine puissance-à long terme-accélère la carbonisation du plastique à l'intérieur du canal, formant des points noirs sur les produits finis et réduisant de plus de moitié la durée de vie du serpentin de chauffage. Les collecteurs automobiles à fente longue avec des intervalles d'enroulement de bobine incohérents entre les segments avant, central et arrière montrent la différence de polarisation à froid la plus évidente entre plusieurs canaux de thermocouple.
Trois règles de conception de configuration standard éliminent la distorsion de lecture du thermocouple induite par la bobine. Tout d’abord, maintenez un espacement uniforme des enroulements de bobine sur toute la zone de chauffage du collecteur, avec une distance constante entre chaque boucle de bobine pour éviter les points chauds denses et les espaces froids clairsemés. Deuxièmement, décalez les bossages de montage des thermocouples pour les placer à mi-chemin entre deux serpentins de chauffage, plutôt que directement au-dessus des sections de serpentins étroitement enroulées, équilibrant ainsi l'exposition à la chaleur rayonnante et évitant les biais de température extrêmes. Troisièmement, ajoutez de petites bobines locales auxiliaires autour des points de mesure des thermocouples pour les collecteurs longs avec de grands espaces de perte de chaleur, complétant l'apport de chaleur pour compenser le refroidissement naturel à proximité des positions des capteurs.
Après l'assemblage du collecteur, un test d'équilibre de température constante-de 30-minutes vérifie la rationalité de la disposition de la bobine. Les techniciens enregistrent les lectures de tous les thermocouples ; tout canal présentant un décalage fixe supérieur à ± 1,5 degré par rapport aux zones adjacentes indique un enroulement de bobine déraisonnable à proximité de ce point de mesure. Les erreurs mineures de disposition peuvent être corrigées en ajustant temporairement les valeurs de base de puissance de la zone du contrôleur, tandis que l'espacement inégal des bobines nécessite le rembobinage des serpentins de chauffage lors de la prochaine révision du moule pour restaurer une mesure précise du thermocouple.
La disposition coordonnée optimisée des serpentins de chauffage et des points de mesure des thermocouples élimine les biais de température artificiels causés par une répartition déséquilibrée de la chaleur rayonnante, permet aux thermocouples de renvoyer fidèlement la température réelle du canal de fusion, stabilise la cohérence de la viscosité de la fusion dans toutes les cavités du moule et réduit les taux de rebut liés aux défauts de surchauffe ou de sous-chauffe.
