Hvorfor overlegne patronvarmere er nødvendige til plastsprøjtestøbning

Hvorfor overlegne patronvarmere er nødvendige til plastsprøjtestøbning
Under en weekendvagt stopper en støbemaskine brat. En zones aflæsning vises ikke af temperaturregulatoren. Manifolden er kold, når operatøren rører ved den. Skeden virker brækket og hævet efter at have fjernet den formodede varmelegeme. Produktionschefen er bekendt med rutinen: Find en ekstra, installer den, og bed om, at ujævn afkøling ikke har skadet formen.


En af de sværeste anvendelser for et elektrisk varmeelement er sprøjtestøbning af plast. Afhængigt af harpiksen, der behandles, kører patronvarmeren ofte ved temperaturer mellem 180 grader og 450 grader inde i stål- eller aluminiumsmanifolder. I løbet af deres levetid gennemgår disse varmelegemer tusindvis af termiske cyklusser, som får den interne modstandstråd og den komprimerede magnesiumoxidisolering til at udvide sig og krympe.

Erfaring på området indikerer, at en af ​​tre underliggende årsager-for høj watt-tæthed, en dårlig pasform mellem varmeren og monteringshullet eller utilstrækkeligt kappemateriale til driftsmiljøet-er ansvarlig for de fleste støbevarmefejl. Varmerens levetid kan øges fra måneder til år ved metodisk at løse hver af disse problemer.

Fordi de fleste harpikser kræver meget lave smeltetemperaturer, men kræver hurtig-opvarmning og nøjagtig temperaturkontrol, bliver watt-densiteten særlig vigtig i støbeapplikationer. En watt-densitet på 5 til 7 W/cm² giver ofte det optimale kompromis mellem levetid og responstid for en patronvarmer placeret i en stålmanifold. Længere cyklusser og kortere-opvarmningstider er resultatet af et fald til under 5 W/cm². Over 7 W/cm² øger den indre belastning markant, hvilket fremskynder nichrommodstandstrådens oxidation og sænker isolationsmodstanden.

Ved støbning kan pasformstolerancen være betydeligt vigtigere end ved andre applikationer. Den optimale diametrale afstand mellem varmeren og boringen er mellem 0,02 og 0,08 mm. Et isolerende luftlag skabes af ethvert større mellemrum. Skeden bliver væsentligt varmere end det omgivende metal som følge af varmelegemets manglende evne til effektivt at aflede varme. Varmerens levetid kan reduceres med det halve eller værre, hvis de faktiske målte kappetemperaturer i en løs-tilpasning er 100 grader eller højere end den planlagte procestemperatur.

Varmeren er ikke i tæt kontakt med harpiksen i støbeapplikationer med konstruerede harpikser, der indeholder glasfiber eller andre slibende additiver. Slibende slid er ikke hovedproblemet, fordi varmeren er anbragt inde i en stålmanifold eller patronlomme. De primære forhindringer er snarere varmecyklussen og mulig fugtpåvirkning via køleledninger. Ved normale støbetemperaturer på op til omkring 400 grader fungerer et enkelthovedet elektrisk varmerør i 316 rustfrit stål pålideligt og giver enestående oxidationsmodstand. På grund af deres usædvanlige høje-temperaturstyrke og oxidationsmodstand er Incoloy 800-hylstre en foretrukken mulighed for harpikser med højere-temperaturer som PEEK eller PEKK, hvor manifoldtemperaturer kan overstige 450 grader.

At ignorere den uopvarmede længde ved patronvarmerens bagende er en typisk fejl i støbeapplikationer. For at sikre de interne termineringsforbindelser skal det kolde område ved siden af ​​ledningsudgangen forblive under ca. 200 grader. Åbne kredsløb skyldes, at ledningsledningerne og de interne loddeforbindelser overophedes, når denne sektion skubbes for langt ind i en varm manifold. At vælge en varmelegeme med den rette uopvarmede længde forlænger dens levetid og holder bagenden kølig.

En anden praktisk overvejelse er, at fugt fra kølevand kan kondensere på terminalenderne af patronvarmere, især under weekendstop, eller når forme åbnes for vedligeholdelse. Lav isolationsmodstand og generende jordfejl er forårsaget af fugtindtrængning i terminalområdet. Dette problem undgås ved at bruge varmeapparater med helt forseglede terminaler, såsom keramisk indkapsling eller silikonegummi. At vælge et fugtbestandigt-blyudgangsdesign betaler sig hurtigt tilbage i meget fugtige støbesituationer.

Standardisering på en enkelt varmelegemespecifikation på tværs af flere forme strømliner håndtering af reservedele i henhold til feltdata fra sprøjtestøbeanlæg. Mens man venter på specialordrer, elimineres nødnedetid ved at opretholde et begrænset lager af ofte brugte størrelser, såsom 10 x 100 mm, 12 x 150 mm og 16 x 200 mm. Forskellige varmelegemedesigns og temperaturstyringsteknikker er nødvendige til forskellige støbeindstillinger, lige fra enorme bilkomponenter til små præcisionsmedicinske dele.