Balanç del gradient de temperatura del barril: com els escalfadors tancats redueixen la desviació del broquet i l'extrem del barril-a-arrel del termoparell
El gradient de temperatura desigual dels broquets d'injecció i els barrils d'extrusió és un dels factors bàsics més fàcils de passar per alt que condueixen a defectes de processament de plàstics en la producció industrial. En els escenaris reals d'emmotllament, els extrems i els broquets de l'equip estan directament exposats a l'aire ambient i connectats amb motlles, donant lloc a una pèrdua de calor més ràpida i una temperatura d'estat estacionari més baixa-. L'arrel del barril està embolicada per la carcassa de l'equip amb una dissipació de calor lenta i una temperatura relativament més alta. Aquesta dissipació de calor asimètrica natural forma una diferència de temperatura d'extrem-a-inherent. La majoria de fabricants només confien en la retroalimentació de la temperatura del termoparell d'un sol -punt per a l'ajust dels paràmetres, ignorant la desviació general del gradient de temperatura de l'àrea de calefacció. Les estructures de calefacció obertes no poden compensar aquesta diferència de dissipació de calor a causa de defectes estructurals, mentre que els escalfadors de fosa tancats es basen en camins complets de conducció de calor i avantatges integrals d'emmagatzematge de calor per aconseguir un equilibri de temperatura de la secció completa-i eliminar els errors de monitorització del gradient del termoparell.
Els escalfadors de mica i ceràmica obertes adopten un disseny de muntatge segmentat, i els buits d'empalmament entre diverses peces formen zones mortes inevitables de dissipació de calor i discontinuïtats de transferència de calor. A la zona d'escalfament del barril, la posició de la bretxa no pot formar un contacte efectiu de conducció de calor amb l'equip, cosa que provoca un suplement de calor insuficient local. La velocitat de pèrdua de calor dels extrems dels equips és originalment ràpida i la conducció de calor incompleta de les estructures obertes agreuja encara més el dèficit de temperatura final. Finalment, es forma un gradient de temperatura estable des de la temperatura de l'arrel alta fins a la temperatura extrema baixa. El mode de mostreig-punt únic dels termoparells convencionals només pot retroalimentar la temperatura d'una posició fixa, sense poder cobrir la regla de canvi de temperatura de la-secció completa. Si el termoparell s'instal·la a prop de l'arrel del barril, la configuració general de la temperatura serà baixa, donant lloc a una temperatura final insuficient i una fluïdesa de fusió pobres; si s'instal·la prop del final, la temperatura de l'arrel serà massa alta, causant carbonització del material i defectes groguencs.
El problema del gradient de temperatura de les estructures obertes continuarà deteriorant-se amb l'allargament del temps de servei. Després d'un cicle tèrmic-a llarg termini, els espais d'unió dels escalfadors oberts s'aflueixen i s'expandeixen, i els espais d'ajust locals augmenten, provocant una obstrucció més greu de la conducció de la calor. La diferència de temperatura d'extrem-a-arrel continua expandint-se i la desviació del control del termopar augmenta any rere any. Moltes línies de producció han d'augmentar contínuament la temperatura establerta per compensar la pèrdua de temperatura final, que provoca una temperatura local excessiva, un augment del consum d'energia i un envelliment accelerat dels elements i equips de calefacció.
Els escalfadors de fosa tancats adopten una estructura d'embolcall integral sense costures, i la matriu metàl·lica forma una capa de conducció de calor contínua i completa a la superfície de barrils i broquets. No hi ha buit ni zona morta de dissipació de calor a tota la zona de calefacció, aconseguint una sortida de calor sincrònica i uniforme en totes les seccions. L'estructura metàl·lica integral té una gran capacitat d'emmagatzematge i transferència de calor, que pot conduir ràpidament la calor a alta -temperatura cap a l'extrem de l'equip amb una ràpida pèrdua de calor per formar una compensació de calor dinàmica. La velocitat del suplement de calor coincideix completament amb la velocitat de dissipació de calor final, equilibrant eficaçment la diferència de temperatura causada per la dissipació de calor asimètrica. El camp de temperatura general de l'equip acostuma a ser pla i coherent, eliminant la desviació inherent del gradient d'extrem-a-arrel.
La rigidesa estructural dels escalfadors tancats garanteix l'estabilitat-a llarg termini de l'efecte d'equilibri de la temperatura. A diferència de les estructures obertes que són fàcils d'afluixar i deformar, l'estructura de fosa integral no produirà canvis d'espai d'ajustament ni atenuació del rendiment tèrmic després d'un funcionament a llarg termini-. La uniformitat de la conducció de calor de la-secció completa es manté estable durant molt de temps i l'estat d'equilibri del gradient de temperatura no es deteriorarà amb el temps de servei. Proporciona un entorn de camp tèrmic permanentment coherent per a la calibració de múltiples punts de -secció completa de termoparells-, realitzant un control precís de la temperatura de tota l'àrea de calefacció.
Les dades de prova de gradient de camp tèrmic professional quantifiquen amb precisió l'efecte d'optimització. Per a les condicions de treball estàndard d'escalfament de broquets d'injecció, els escalfadors segmentats oberts formen una diferència estable de temperatura d'extrem-a-arrel de 2,0 graus i l'error màxim de mostreig d'un punt-del termopar arriba a 1,3 graus. En equips d'extrusió de barrils llargs-, l'interval de fluctuació de temperatura de la-secció completa de les estructures obertes és de fins a 2,5 graus . Després d'adoptar escalfadors de fosa tancats, la diferència de temperatura global de broquets i barrils es redueix a 0,4 graus i l'error del gradient del termopar es controla de manera estable en 0,3 graus. La uniformitat de la temperatura de la-secció completa es millora en més d'un 80% en comparació amb les estructures obertes.
L'emmotllament de plàstic de precisió té requisits extremadament estrictes sobre la consistència de la temperatura de la-secció completa, i la petita desviació del gradient de temperatura s'amplificarà en marques de flux evidents, línies de soldadura i errors dimensionals en els productes acabats. L'adopció d'una estructura de calefacció tancada i l'esquema de calibratge de gradient de termoparell multipunt de -combinació pot resoldre completament el problema de la diferència de temperatura d'extrem-a-arrel, garantir una fusió uniforme i un flux estable de plàstic fos i millorar eficaçment la qualitat de la superfície del producte i l'estabilitat dimensional de la producció per lots.
