Het omkeren van de positieve en negatieve polariteit van thermokoppels is een van de meest voorkomende bedradingsfouten bij proefdraaien en onderhoud van hotrunner-matrijzen, vaak veroorzaakt door onregelmatige werking van nieuwe technici die geen draadkleurcodes onderscheiden. Veel mensen denken ten onrechte dat omgekeerde draden alleen maar tot onnauwkeurige temperatuurweergave leiden, maar in feite zal productie op lange termijn onder omkering van de polariteit leiden tot een reeks ketenstoringen, waaronder oververhitting van de verwarming, thermische degradatie van plastic, carbonisatie van hotrunner-mondstukken en zelfs het permanent doorbranden van temperatuurregelaarmodules, wat enorme verborgen verliezen voor spuitgietbedrijven met zich meebrengt.
Het kernwerkprincipe van thermokoppels gebaseerd op het Seebeck-effect bepaalt dat de thermo-elektrische potentiële output directionele kenmerken heeft. Nadat de positieve en negatieve draden zijn omgedraaid, is het millivoltsignaal dat naar de temperatuurregelaar wordt verzonden tegengesteld aan de normale waarde. Wanneer de werkelijke temperatuur van het hotrunner-mondstuk en het spruitstuk hoger is dan de ingestelde procestemperatuur, zal het omgekeerde signaal een lage temperatuurwaarde terugsturen naar de controller. Het temperatuurregelsysteem oordeelt ten onrechte dat de temperatuur van de verwarmingszone onvoldoende is en levert continu het volledige vermogen aan de verwarming zonder de verwarming te stoppen, waardoor een oververhittingstoestand ontstaat die 'oververhit' -van- buiten controle is, genaamd 'heater runaway'. Bij gewoon PP- en ABS-gietwerk kan de werkelijke temperatuur bij omkering van de polariteit de ingestelde waarde met 30 ~ 50 graden overschrijden; bij het verwerken van technische kunststoffen met hoge- temperaturen, zoals PC en PEEK, zal het temperatuurverschil groter zijn.
Voortdurende oververhitting van de hotrunner-smelt zal eerst thermische afbraak van kunststofgrondstoffen veroorzaken. De moleculaire keten van het polymeer breekt bij een te hoge temperatuur, waardoor een groot aantal ontledingsgas en verkoolde zwarte resten ontstaan. Het ontbonden gas vormt belletjes, zilverkleurige strepen en zwarte brandplekken op het oppervlak van plastic producten, wat direct leidt tot het in batches weggooien van eindproducten. De verkoolde resten zullen zich hechten aan de binnenwand van het hotrunner-stroomkanaal en het poortoppervlak, waardoor het smeltvulkanaal wordt geblokkeerd, wat resulteert in short shot-defecten bij de daaropvolgende productie, en de matrijs moet worden stilgelegd voor demontage en reiniging, wat veel productietijd kost. Corrosief gas dat wordt gegenereerd door de ontleding van plastic zal de oxidatie en perforatie van de thermokoppelmantel versnellen, en de interne legeringsdraden zullen in korte tijd worden gecorrodeerd en gebroken, waardoor de levensduur van de sensor met meer dan 70% wordt verkort.
Langdurige oververhitting op de -termijn veroorzaakt ook permanente schade aan hardwarecomponenten van de hotrunner. De verwarmingsdraad in de spiraalverwarmer en de patroonverwarmer bevindt zich dicht bij het smeltpunt bij ultra-hoge temperaturen, waardoor het verwarmingssamenstel gemakkelijk kan worden opgeblazen en doorgebrand, en de vervangingskosten van een verwarming met enkel mondstuk zijn veel hoger dan de onderhoudskosten van thermokoppelbedrading. De stalen plaat met het spruitstuk veroorzaakt overmatige thermische spanning bij langdurig- abnormaal hoge temperaturen, resulterend in vervorming van het stromingskanaal, een ongelijkmatige smeltvloeibalans, en de maattolerantie van producten met meerdere- caviteiten valt volledig buiten de tolerantie. In ernstige gevallen zal het oververhitte verdeelstuk warmte overbrengen naar het koelwaterkanaal van de matrijs, waardoor uitzetting van waterdamp en lekkage van de pijpleiding ontstaat, waardoor de veiligheid van operators van matrijsapparatuur in gevaar komt.
Naast mechanische schade aan de hotrunner heeft het omkeren van de polariteit ook invloed op de levensduur van de temperatuurregelaar. Het interne PID-algoritme van de controller is ontworpen volgens het normale directionele thermo-elektrische signaal; ontvangst op lange- termijn van omgekeerde abnormale signalen zal de belasting van de uitgangsmodule verhogen, de veroudering van elektronische componenten zoals siliciumgestuurde gelijkrichters versnellen en ervoor zorgen dat de controller na enkele maanden gebruik niet meer normaal opstart, waardoor dure vervanging van de printplaat nodig is.
Het goede nieuws is dat fouten bij het omdraaien van de polariteit gemakkelijk te vermijden en te elimineren zijn. Voordat elke verwarmingszone wordt ingeschakeld, moeten technici de positieve en negatieve draadkleurcodes van de thermokoppelstekker één voor één controleren volgens de IEC- of GB-markeringsnormen. Na de bedrading kan een eenvoudige verwarmingstest worden uitgevoerd: houd de sensortip van de sonde vast met een heteluchtpistool om deze te verwarmen. Als de op de controller weergegeven temperatuur synchroon stijgt, is de bedrading correct; als de temperatuur daalt, wordt de polariteit omgekeerd en hoeven alleen de twee draden op het klemmenblok te worden verwisseld. Na matrijsonderhoud en vervanging van thermokoppels moeten gestandaardiseerde polariteitinspectieprocedures worden toegevoegd aan de bedieningschecklist om verborgen gevaren veroorzaakt door bedradingsfouten volledig te elimineren en onnodige productieverliezen en schade aan apparatuur te voorkomen.
