Системи з гарячим каналом заслінки клапана додають складності завдяки приводним штифтам, які відкривають і закривають заслінку. Контроль температури в вентильних заслінках навіть більш критичний, ніж у відкритих системах, оскільки рух штифта та ущільнення шиберу залежать від теплового розширення та в'язкості розплаву. Термопари відіграють певну роль у цьому середовищі.
Кілька температурних зон у затворах. Типове сопло затвора клапана має дві або три зони нагріву: основний корпус, наконечник і іноді зону затвора. Кожна зона має свою термопару. Основна термопара контролює температуру розплаву; термопара наконечника забезпечує правильну в'язкість розплаву для ін'єкції; а затворна термопара (якщо є) контролює область ущільнення шпильки, запобігаючи слинотечі чи замерзанню.
Pin Thermal Expansion Management. Штифти клапанів виготовляють з інструментальної сталі або кераміки. При нагріванні вони розширюються. Якщо штифт надто сильно розширюється, він може застрягти або не закріпитися належним чином. Корпус насадки також розширюється. Термопари контролюють різницю температур між штифтом і корпусом. Удосконалені контролери використовують ці дані, щоб модулювати нагрівач наконечника, щоб підтримувати температуру штифта, яка забезпечує належний зазор. Без точних термопар заклинювання контактів є звичайним явищем.
Температура ущільнення воріт. Наприкінці ін’єкції наконечник штифта клапана повинен прилягати до отвору затвора. Якщо наконечник надто гарячий, пластик може не замерзнути швидко, спричиняючи слинотечу (порізи). Якщо надто холодно, шпилька може прилипнути до воріт або спричинити холодний слимак. Термопара наконечника має вирішальне значення для підтримки температури ущільнення затвора-часто на 30–50 градусів нижче температури плавлення. Це вузьке вікно потребує швидкої та точної термопари біля кінчика шпильки.
Послідовний вентиль. У великих деталях або сімейних прес-формах штифти клапанів відкриваються послідовно, щоб контролювати положення лінії зварювання та упаковку. Термопара кожної форсунки повинна повідомляти про температуру окремо, щоб контролер міг визначати час відкриття клапана на основі температурних умов. Якщо одна зона трохи холодніша, її клапан може відкритися пізніше, щоб забезпечити потік. Таким чином, дані термопари безпосередньо впливають на алгоритм синхронізації.
Термічний цикл під час роботи клапана. Кожного циклу штифт клапана рухається всередину та назовні. Цей механічний рух може спричинити тертя та місцеве нагрівання. Термопара біля направляючої втулки може виявляти це тепло, забезпечуючи зворотний зв’язок для регулювання охолодження або зменшення тертя. У системах із високим -циклом наконечник термопари може спостерігати стрибки температури на 10–20 градусів під час активації клапана; контролер повинен швидко компенсувати.
Сполучення тиску та температури. Форсунки затвора клапана зазнають високого тиску впорскування (до 2000 бар), який може деформувати корпус форсунки, потенційно впливаючи на контакт термопари. Пружинні-термопари необхідні для підтримки контакту, незважаючи на відхилення. Крім того, швидкісні термопари можуть реєструвати-зміни температури, викликані тиском (адіабатичне нагрівання), що дозволяє контролеру передбачати підвищення температури розплаву та завчасно зменшувати потужність.
Виявлення несправностей у клапанних системах. Термопари допомагають діагностувати проблеми з клапанами. Якщо штифт клапана залипає, розплав може застоюватися навколо нього, змушуючи термопару зчитувати інший температурний шаблон (наприклад, повільніша реакція на зміни уставки). Відхилення між термопарою наконечника та термопарою корпусу більше ніж на 15 градусів може свідчити про погану теплопередачу через зв’язування штифтів. Ці дані можуть ініціювати сповіщення про технічне обслуговування.
Труднощі встановлення клапанних форсунок. Наявність штифта клапана обмежує простір для розміщення термопари. Діаметр оболонки часто повинен становити 1,0 мм або менше, щоб поміститися між отвором штифта та нагрівачем. Такі тонкі зонди крихкі і вимагають обережного поводження. Деякі конструкції розміщують термопару всередині самого штифта клапана (через порожнистий штифт), але це дорого. Більш поширений: бічний-зонд входу трохи нижче наконечника, під кутом, щоб уникнути шпильки.
Інтеграція з контролерами клапанів. Сучасні контролери заслінки клапана отримують входи термопари для кожного сопла, а також контролюють датчики положення клапана. Вони використовують стратегію каскадного керування: температурний контур встановлює потужність нагрівача, а контур синхронізації клапана використовує температуру для регулювання затримки відкриття/закриття. Цей інтегрований контроль забезпечує постійну вагу та розміри деталей, особливо в багато-формах із порожнинами.
Типові задані значення. Для поліпропілену температура наконечника часто встановлюється на 20 градусів нижче температури тіла, щоб сприяти замерзанню воріт. Для нейлону різниця може бути 30 градусів, щоб запобігти слині. Для підтримки цих відмінностей необхідна точність термопари ±1 градус. Використовуйте датчики класу 1 у засувних системах.
Профілактичне обслуговування. Оскільки штифти клапана рухаються, вони можуть з часом стирати оболонку термопари. Перевіряйте термопари наконечників кожного циклу очищення форми. Подивіться на сплющення або подряпину на оболонці. Замініть, якщо видно будь-який знос, оскільки зношена оболонка може піддати термоелементам розплавлення, що спричинить катастрофічну поломку.
Практичний приклад: проблема струнування. Розробник тонкостінних-контейнерів зіткнувся зі струсом біля воріт. Наконечник термопари показував на 10 градусів вище фактичного значення (дрейф). Контролер підтримував наконечник занадто гарячим, запобігаючи-замерзанню. Після повторного калібрування та заміни температуру наконечника було правильно встановлено на 20 градусів нижче температури розплаву, струна зникла, а час циклу скорочено на 0,3 секунди.
