Hvordan diagnostisere en sone som har et periodisk temperaturfall under pressesyklusen?

Temperaturdiagrammet til en nøkkeloppvarmingssone på en presseplate indikerer et raskt, skarpt og midlertidig fall på tjue grader, i samme øyeblikk som pressklemmene lukkes. Temperaturen gjenoppretter seg umiddelbart og sonen er da optimal. så delt sekund termisk kollaps er ikke ekte, den enorme platen kan ikke avkjøles så fort. Det er et elektrisk spøkelse, en forbigående, villedende hvisking av lav temperatur. Det er vanligvis ofte på grunn av en svak, inkonsekvent termoelementforbindelse som lukkes kort under det mekaniske støtet og vibrasjonen av trykklukkingen.

Fantomtemperaturfallet er ikke en reell nedkjøling, men en falsk avlesning.
I oppvarmede platepresser for laminering av fleksible trykte kretser, kompositter eller andre presise materialer, er homogenitet og temperaturstabilitet avgjørende. Hvis en sone viser et raskt fall, vanligvis 10–30 grader, i en brøkdel av et sekund, nøyaktig sammenfallende med en mekanisk hendelse som trykklukking, trykkpåføring eller platebevegelse, kan det ikke være en ekte fysisk kjøleprosess. Den termiske massen til en stål- eller aluminiumsplate er for stor for et så raskt temperaturskifte. Varmeoverføring tar sekunder eller minutter, ikke millisekunder.

Så den periodiske defekten i trykksyklusen ved trykksyklusen som er rapportert, er nesten alltid en målefeil og ikke et prosessproblem. Kontrolleren får et falskt lavt signal fra termoelementet. Problemet er at kontrolleren kan synes sonen er kjølig og bruke full effekt på varmeovnene. Denne varmeutbruddet kan gi en reell påfølgende temperaturoverskridelse når sonen faktisk har riktig temperatur. Et slikt overløp kan ødelegge et parti med varer (smelte limet eller forvrenge tynne filmer) eller i alvorlige situasjoner skade platen eller frigjøringsarkene.

Grunnårsak: En dårlig termoelementtilkobling
Et termoelement er en robust temperatursensor laget av to forskjellige metalltråder (f.eks. Type J: jern-konstantan eller Type K: chromel-alumel) sveiset sammen i målekrysset. Kretsen gir en lavimpedans, lavspenningsutgang (vanligvis noen få millivolt) som svinger på en forutsigbar måte med temperaturen. Dette signalet fanges opp av kontrolleren, forsterkes og konverteres til en temperaturverdi.

Siden signalspenningen er relativt lav, er kretsen svært følsom for motstandsendringer. For at en termoelementkrets skal fungere vellykket, må det være en kontinuerlig elektrisk linje fra sensoren til kontrolleren, og motstanden til den banen må være stabil. Enhver åpen krets, uansett hvor kort, selv noen få millisekunder, vil føre til at kontrolleren ser en uendelig motstand, som generelt blir sett på som en ekstremt lav temperatur (vanligvis den laveste temperaturen i sensorens område som -50C eller absolutt null avhengig av kontrollerens design).

Intermitterende åpne kilder vanlige
Kildebeskrivelse Sannsynlige utløsere
Ødelagt termoelementtråd Et hårlinjebrudd i en av de to forskjellige metalltrådene, vanligvis ved en bøye- eller belastningspunkt Vibrasjon, varmesyklus og bøyning
Skrueklemme, løs koblingsklemmeforbindelse i koblingsboksen som har løsnet over tidMekanisk støt ved lukking av pressen
Loddeforbindelse ødelagt inne i termoelementets kontaktplugg eller på kontrollerens inngangskort Vibrasjon, termisk ekspansjon
Ødelagt sveis i siden Selve den sveisede måleforbindelsen kan bli sprø og utvikle en mikro-sprekk Oppvarming og avkjøling gjentatte ganger
Stengingen av pressen produserer en unik mekanisk sjokkbølge som går gjennom pressrammen, platen og tilhørende komponenter. Dette sjokket kan øyeblikkelig åpne en marginal kontakt. Den falske, iskalde dråpen er et kort, stille skrik fra en elektrisk forbindelse som er brutt. Et lite, flimrende lys i nervesystemet til sensoren.

Diagnostisk prosedyre: Finne den intermitterende feilen
Følgende trinn-for-trinnsteknikk gjøres med pressen i en sikker, låst-tilstand. Varmekretser er de-aktivert, men temperaturkontrolleren og termoelementets inngangskretser kan aktiveres (kun lavspenning) for diagnostiske formål.

Trinn 1: Gjenskap feilen i et kontrollert miljø
Det vi ønsker å gjøre er å få den periodiske feilen til å skje på en forutsigbar måte (uten å gjøre en full produksjonssyklus). Kontrolleren slås på og temperaturen til den mistenkte sonen vises. Følgende trinn utføres:

Bank på termoelementets sensorkropp med et ikke-ledende instrument (en plastskrutrekkerhåndtak eller trepinne). En kraftig, men mild berøring etterligner den mekaniske belastningen til en presselukking.

Pakk termoelementkabelen rundt sensorhodet og langs dets lengde til koblingsboksen.

Vri forsiktig på koblingsblokkskruene i koblingsboksen til den sonen.

Hvis noen av disse operasjonene får temperaturavlesningen på kontrolleren til å flimre eller midlertidig synke, bekreftes feilstedet.

Trinn 2: Sørg for at alle terminaltilkoblinger er sikre
Det enkleste og mest vanlige middelet er en løs skrueterminal. Alle rekkeklemmeskruer for den problematiske termoelementkretsen strammes med en skrutrekker med riktig størrelse. Kraften som skal brukes ved tiltrekking bør være moderat (vanligvis 0,5–0,8 N·m for små terminaler). Over-stramming kan rive i stykker trådene eller knuse ledningen. Når den er strammet, utfør banke- og vritesten. Hvis flimmeret forsvinner, er feilen rettet.

Trinn 3: Sjekk termoelementledningen for fysisk skade
Når stramming ikke hjelper, inspiseres termoelementtråden visuelt for sin fulle lengde. Søk etter:

Knekk, kraftige kurver eller knuste områder

Slitasje forårsaket av tråd som gnis mot metallkanter

Misfarging (tegn på overoppheting)

Skjerming for løse eller rustne (for skjermede termoelementer)

En brukket ledning kan kanskje ikke oppdages med det blotte øye. I slike tilfeller bøyes ledningen litt frem og tilbake mens du ser på kontrolleren. Hvis du bøyer et bestemt sted og ser et midlertidig fall, er isolasjonen inne ødelagt. Kutt ut det ødelagte stykket og -avslutt ledningen på nytt, eller bytt ut hele kabelen.

Trinn 4: Inspiser termoelementkontakten (hvis aktuelt)
Hvis termoelementet har en hurtig-frakoblingskontakt (en standard mikro- eller standard-størrelse termoelementplugg og kontakt), er følgende kontrollert:

Pinnene og sokkelene er rene og fri for oksidasjon

"De skruene på pluggen er stramme."

Loddeforbindelsene inni (der ledningen er loddet til pinnene) er ikke ødelagt

Et vanlig problem er en ødelagt loddeforbindelse inne i pluggen. Pluggen demonteres (hvis den kan gjenbrukes) og skjøtene -loddes på nytt. For støpte plugger uten deler som kan repareres, endres hele plugg- og kabelenheten.

Trinn 5: Bytt ut termoelementet hvis feilen fortsatt eksisterer
Termoelementet byttes ut hvis det intermitterende fallet vedvarer etter at alle koblinger er strammet og undersøkt. Mekanisk tretthet. Dette kan føre til et sprøbrudd ved sveiseskjøten. Dette bruddet kan være usynlig, men det vil åpne seg med vibrasjon. Den siste løsningen er å erstatte termoelementet med en ny kalibrert sensor av samme type (rett polaritet). Et termoelement er en lavkostnadskomponent kontra kostnaden for en ødelagt produktbatch eller lengre nedetid.

Teknisk nøyaktighet: Intermitterende åpninger fra mekanisk tretthet
De to forskjellige metalltrådene er sveiset sammen for å lage termoelementforbindelsen. Denne sveisesonen er forskjellig fra foreldretrådene metallurgisk. Gjentatt termisk syklus (oppvarming og avkjøling fra 180-200 grader til romtemperatur) og mekanisk vibrasjon fra pressesykluser kan forårsake utmattelsessprekker i sveisen. Sprekken kan være lukket i hvile (derfor gir et riktig resultat), men åpnes et øyeblikk når en sjokkbølge beveger seg gjennom sensoren. Dette er en klassisk mekanisk tretthetsfeilsak. Problemet reproduseres vanligvis ved å trykke lett på sensorhodet med et verktøy, som angitt i trinn 1.

Slik forhindrer du gjentakelse: Beste praksis for installasjon
Etter at intermitterende termoelementfeil har blitt diagnostisert og reparert, vil følgende trinn redusere sannsynligheten for gjentakelse:

Strekkavlastning: Termoelementkabelen skal festes til pressrammen med en strekkavlastningsklemme slik at det ikke påføres trekk- eller vridningskrefter på sensorhodet eller rekkeklemmen.

Unngå skarpe bøyninger: Hold kabelen unna brå bøyninger der bøyeradiusen er minst 10 ganger kabeldiameteren.

Bruk termoelementer med høy-vibrasjon: For presser med høy syklushastighet, brukes pansrede kabel eller forsterkede strekkavlastningstermoelementer.

Periodiske kontroller av koblingsmoment: Alle koblingsblokkskruer kontrolleres og-restrueres som en del av planlagt forebyggende vedlikehold.

Konklusjon: Bli kvitt spøkelsen i maskinen
En klassisk mekanisk-elektrisk tilkoblingsfeil er det periodiske temperaturfallet under et gitt trykk. Et spøkelse som utdrives av en streng fysisk inspeksjon og stramming av sensorkretsen. Den brå, midlertidige nedgangen som oppstår når pressen lukkes er sjelden en sann avkjølende hendelse; det er en falsk avlesning fra en termoelementforbindelse som åpner seg et øyeblikk under støt eller vibrasjoner. Diagnose gjort ved å banke lett, vri og stramme terminalskruene. Den eneste permanente løsningen er å erstatte den skadede ledningen eller sensoren.

Den mest forvirrende og raskeste feilen er vanligvis den enkleste av alle å rette, når den først er lokalisert. Når du har å gjøre med varme platepresser, hvor temperaturstabilitet er avgjørende, krever det lave termoelementet og dets tilkoblinger samme forsiktige behandling som den mest komplekse kontrollerprogramvaren. Skru tettsittende + ledning ikke ødelagt holder spøkelser unna.