كيف تؤثر معالجات طلاء القالب على كفاءة نقل الحرارة السطحية الحرارية
ترك رسالة
يطبق العديد من مصنعي المجاري الساخنة معالجات طلاء السطح، مثل النيترة، وطلاء الألماس DLC، والطلاء المضاد للالتصاق PTFE على المشعبات والفوهات لمنع تآكل الفولاذ القالب، والتصاق البلاستيك وترسب الكربون. تعمل سماكة الطلاء المختلفة ونوعية المواد على تعديل التوصيل الحراري السطحي لمستوى القياس، مما يتداخل مع نقل الحرارة بين الركيزة المعدنية ورأس الاستشعار المزدوج الحراري، مما يتسبب في تأخر قياس درجة الحرارة والإزاحة الثابتة. تناقش هذه الورقة تأثير الطلاءات التقليدية للعداء الساخن وتقنيات التعديل المطابقة للمراقبة الحرارية.
معالجة النيترة هي أكثر الطلاءات تقوية سطح العداء الساخن شيوعًا بسمك منخفض، سمك الطلاء هو فقط 0.03 ~ 0.08 مم، وطبقة نيتريد المعدن الكثيفة لديها موصلية حرارية بالقرب من فولاذ القالب. التأثير على نقل الحرارة للمزدوجة الحرارية صغير ويتم التحكم في إزاحة قياس درجة الحرارة ضمن ±0.3 درجة، وهو ما لا يؤثر عمليا على التحكم المعتاد في الإنتاج. الصعوبة الخفية الوحيدة هي الحفر الصغيرة غير المستوية المتولدة على سطح النتريد، ومن الأسهل ترسيب غبار الكربون في الحفر، وسيشكل التراكم طويل المدى حواجز حرارية تسبب الانجراف. مطابقة الأمثل: . بالنسبة للمزدوجات الحرارية المثبتة على أسطح القياس المنتردة، يجب زيادة سمك المعجون الموصل للحرارة وفقًا لذلك لملء الحفر الدقيقة وتقصير دورة تنظيف الكربون لمدة أسبوع واحد.
طلاء كربوني مضاد للالتصاق يشبه الماس DLC بسمك 0.05-0.15 مم، طلاء كربوني منخفض التوصيل الحراري، مما يخلق طبقة مقاومة حرارية واضحة بين الركيزة الفولاذية الساخنة وسطح التلامس المزدوج الحراري. درجة الحرارة المسجلة للمزدوجة الحرارية أقل بمقدار 1-1.8 درجة من درجة حرارة معدن قناة التدفق الحقيقي عند نفس درجة الحرارة، ويزداد تأخر استجابة درجة الحرارة بمقدار 1-2 ثانية. يصبح الإزاحة أكثر وضوحًا عندما يصبح طلاء DLC أكثر سمكًا. بالنسبة للعدائين الساخنين الذين لديهم طلاء DLC كامل على مستويات قياس المتشعبة، يمكن اتخاذ إجراءين للضبط. الأول هو زيادة كمية الطلاء من معجون موصل حراري مسحوق معدني عالي الموصلية الحرارية لاختراق حاجز الحرارة للطلاء منخفض الموصلية. والآخر هو الضبط المسبق لإزاحة إيجابية ثابتة تبلغ 1-2 درجة على قناة التحكم المقابلة للتعويض عن قلة القراءة الناتجة عن الطلاء. لا يُنصح بإزالة طلاء DLC آليًا عند نقطة القياس فقط. سيؤدي تلف الطلاء المحلي إلى تآكل سطحي غير متناسق وترسب الكربون السريع عند الحدود.
طلاء بوليمر PTFE مضاد للالتصاق. وهو عبارة عن طلاء عضوي ناعم ذو موصلية حرارية منخفضة جدًا، وسمك 0.1-0.3 مم، ويشكل تداخلًا كبيرًا في مراقبة درجة الحرارة المزدوجة الحرارية. حتى الطبقة الرقيقة من PTFE ستشكل طبقة عازلة للحرارة قوية، مما يتسبب في تأخر قراءة درجة الحرارة لأكثر من 3 ثوانٍ وانحراف سلبي ثابت قدره 2 ~ 4 درجات. سوف يتحلل PTFE ويتفحم تدريجيًا فوق 280 درجة، مكونًا طبقة عازلة مركبة من البقايا العضوية وغبار الكربون، وسوف ينمو إزاحة الانجراف يومًا بعد يوم. الحل: في تصميم القالب لتجنب ترتيب نقاط قياس المزدوجة الحرارية على المناطق المطلية بـ PTFE . 1. في حالة تغطية نقطة القياس بطبقة PTFE، قم بإزالة طلاء PTFE عند موضع التلامس لرأس الاستشعار أثناء معالجة القالب، واحتفظ بسطح قياس معدني مكشوف للاتصال المباشر بالرأس المسطح المزدوج الحراري أو طرف المسبار. تجنب الأسطح المطلية بـ PTFE للاستخدام مع العدائين ذوي درجات الحرارة المرتفعة على المدى الطويل والتي تزيد عن 300 درجة.
يبلغ سمك طلاء الكروم الصلب 0.08-0.2 مم وموصلية حرارية متوسطة. لها سطح أملس وكثيف ليس من السهل تكوين رواسب الكربون فيه. تبلغ إزاحة قياس درجة الحرارة حوالي 0.6 درجة، والتي يمكن تقليلها عن طريق طبقة رقيقة من المعجون الموصل الحراري أثناء تركيب المزدوجة الحرارية. يقلل السطح الأملس المطلي بالكروم من سرعة التصاق الكربون وبالتالي إطالة دورة التنظيف لرؤوس الاستشعار المزدوجة الحرارية.
توصيات لتحسين تخطيط الطلاء في مرحلة تصميم القالب. يجب أن تكون جميع مواقع قياس المزدوجات الحرارية مركزية قدر الإمكان على الأسطح المعدنية العارية غير المطلية. إذا كان القالب بالكامل مطليًا، فاختر طبقة رقيقة من النيترة أو طلاء قوي بالكروم، وتجنب طلاء DLC وPTFE بمساحة كبيرة في أماكن قياس درجة الحرارة. عند تخصيص المزدوجات الحرارية للعوارض الساخنة المطلية، قم بإبلاغ المورد بنوع الطلاء وسمكه مسبقًا، واختر مستشعرات خرزية مكشوفة عالية الحساسية وغير مثبتة مع بنية اتصال رفيعة للغاية لتقليل فقدان مقاومة نقل الحرارة. أثناء المعايرة العادية، سجل بشكل فردي الإزاحة الثابتة من الطلاء وقم بعمل معلمات تصحيح مميزة لكل منطقة عداء ساخن مطلية، لتحقيق الاستقرار في دقة قياس درجة الحرارة على المدى الطويل.
