L'uniformité thermique-la cohérence de la température dans toutes les zones et cavités-est le Saint Graal du moulage à canaux chauds. Les thermocouples sont les principaux capteurs permettant d'évaluer et d'obtenir l'uniformité. Cet article explique comment utiliser les données des thermocouples pour équilibrer les températures et réduire les variations des pièces.
Définir l'uniformité. L'uniformité thermique signifie que chaque point du flux de fusion qui devrait être à la même température l'est réellement. Dans les moules multi-cavités, toutes les cavités doivent recevoir une masse fondue de viscosité identique. Dans les moules à cavité unique-, le collecteur ne doit présenter aucun point chaud ou froid susceptible de provoquer des déséquilibres de débit. L'uniformité est généralement mesurée comme l'écart type des températures entre les zones.
Le rôle du placement des thermocouples. Pour évaluer l'uniformité, les thermocouples doivent être placés à des endroits représentatifs. Dans un collecteur, placez les capteurs près de l'entrée, aux points de dérivation et près de chaque entrée de buse. Dans les buses, placez les capteurs à la même position relative (par exemple, 10 mm au-dessus de la pointe). Un placement incohérent conduit à des lectures incohérentes, ce qui donne l'impression que l'uniformité est pire qu'elle ne l'est. Cartographiez précisément la position du thermocouple de chaque zone.
Zone-à-Étalonnage du décalage de zone. Même avec des thermocouples identiques, de légères variations dans la taille de l'alésage, la graisse thermique ou l'étalonnage du capteur créent des décalages. La première étape vers l’uniformité consiste à compenser ces décalages. Pendant la production en régime permanent-(sans injection), réglez toutes les zones sur le même point de consigne et enregistrez les lectures réelles. Si une zone indique 2 degrés de plus, appliquez un décalage de -2 degrés dans le contrôleur. Répétez jusqu'à ce que toutes les zones lisent la même valeur. C'est ce qu'on appelle « l'équilibrage des zones ».
Uniformité-état stable ou dynamique. L'uniformité doit être maintenue pendant l'injection, pas seulement au repos. La phase d'injection refroidit les pointes des buses à mesure que la résine froide entre. Des thermocouples rapides capturent ces transitoires. Si certaines zones récupèrent plus rapidement que d’autres, elles seront plus chaudes lors des cycles suivants. Utilisez les données du thermocouple pour ajuster la distribution de puissance du chauffage, pas seulement les points de consigne. Certains contrôleurs offrent une rétroaction adaptative qui augmente la puissance des zones qui refroidissent davantage.
Cartographie des profils de température. Pour les grands collecteurs, utilisez un thermocouple portatif ou une caméra thermique pour cartographier les températures de surface pendant un essai. Comparez avec les lectures du thermocouple intégré. Si le collecteur présente un point chaud non couvert par un capteur, envisagez d'ajouter un thermocouple. Les collecteurs modernes peuvent avoir jusqu'à 8 capteurs sur la plaque de séparation.
Zonage du chauffage et appairage des thermocouples. Pour obtenir l'uniformité, le collecteur peut avoir plusieurs éléments chauffants par branche. Chaque appareil de chauffage doit avoir son propre thermocouple pour permettre un contrôle indépendant. Évitez d'utiliser un thermocouple pour contrôler deux radiateurs-en supposant que les radiateurs se comportent de manière identique, ce qui est rarement vrai.
Impact des lignes de refroidissement. Les conduites de refroidissement par eau dans le fond du moule peuvent extraire la chaleur de manière inégale du collecteur. Les thermocouples situés à proximité des canaux de refroidissement peuvent afficher des valeurs inférieures à ceux qui s'en éloignent. Utilisez des plaques isolantes entre le collecteur et le moule pour minimiser cet effet. Si l'isolation n'est pas possible, utilisez les données du thermocouple pour définir des décalages de zone qui compensent le modèle de refroidissement.
Qualité d'isolation. Une mauvaise isolation autour du collecteur entraîne une perte de chaleur, rendant l’uniformité difficile. Les lectures des thermocouples des zones extérieures seront plus faibles, ce qui nécessitera une puissance de chauffage plus élevée. Cela augmente le risque de surchauffe des zones intérieures. Assurez-vous que tous les couvercles de collecteur et les entrefers sont correctement isolés. Vérifiez les lectures du thermocouple par rapport aux simulations thermiques.
Vérification périodique. L'uniformité peut dériver avec le temps en raison du vieillissement du réchauffeur ou de la dérive du thermocouple. Effectuer une vérification d'uniformité trimestriellement. Réglez toutes les zones sur un point de consigne commun, faites fonctionner le moule sans injection pendant 30 minutes et enregistrez toutes les températures de zone. La plage (max – min) doit être comprise entre 2 degrés pour les moules de haute -précision. S'il dépasse 5 degrés, examinez et recalibrez ou remplacez les capteurs.
Étude de cas : Moule de capuchon à 32 cavités. Ce moule avait une plage de température de 8 degrés dans les cavités. Les pièces provenant des cavités chaudes étaient sous-dimensionnées ; des cavités froides, flashé. À l’aide d’un scanner à thermocouple calibré, chaque zone a été décalée pour lire la même chose au point de consigne. Après équilibrage, la plage est tombée à 1,5 degrés et la variation du poids des pièces a été réduite de 70 %.
Techniques avancées. Certains systèmes utilisent plusieurs thermocouples par zone (par exemple, un au niveau du radiateur, un à la pointe) et calculent le gradient de température. En maintenant un gradient constant, ils assurent un flux thermique uniforme. D'autres utilisent des capteurs de température de fusion (des thermocouples encastrés dans le flux de fusion) pour mesurer directement le plastique, et non le métal. Ces capteurs directs fournissent le contrôle ultime de l'uniformité.
Tenue de registres. Tenir un journal des relevés de température de zone au fil du temps. Les tendances montrant une propagation croissante indiquent des problèmes en développement (par exemple, une panne de chauffage ou une dérive d'un thermocouple). En les détectant tôt, vous pouvez restaurer l’uniformité avant de produire des déchets.
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