So wählen Sie Thermoelement-Verlängerungskabel für die Heißkanalverkabelung über große Entfernungen aus

Verlängerungskabel für Thermoelemente sind nicht einfach generische Signalkabel aus Kupfer. Die positiven und negativen Leiter im Verlängerungskabel bestehen aus den gleichen Legierungskombinationen wie die entsprechenden Leiter im Thermoelement. Dies gewährleistet eine genaue Übertragung des thermoelektrischen Signals über große Entfernungen zwischen Heißkanalformen und entfernt montierten Temperierschränken. Signaldämpfung und elektromagnetische Interferenzen sowie permanente Messabweichungen werden durch nicht übereinstimmende oder minderwertige Verlängerungskabel verursacht, die die Heißkanaltemperaturregelung für Spritzgießmaschinen mit großer Tonnage destabilisieren, bei denen die Platzierung des Gehäuses mehrere Dutzend Meter von den Formaufspannplatten entfernt sein kann. Legierungsanpassung, Abschirmungsstruktur, Drahtstärke und hohe Temperaturbeständigkeit sind standardisierte Auswahlkriterien für Verlängerungsdrähte für alle Heißkanal-Thermoelementqualitäten.

Die Übereinstimmung des Legierungsmaterials ist die Grundrichtlinie für die Auswahl des Verlängerungskabels. Heißkanal-Thermoelemente vom Typ K-erfordern Verlängerungskabel vom Typ K-mit Nickel-Chrom/Nickel-Siliziummaterial. Hochtemperatursensoren vom Typ N- erfordern spezielle Verlängerungskabel vom Typ N- mit derselben Legierung. Medizinische Präzisionsthermoelemente vom Typ E- müssen mit Nickel--Chrom/Kupfer-Nickel-Verlängerungsleitern vom Typ E-gepaart werden. Herkömmliche Kupferdrähte oder Verlängerungskabel aus unterschiedlichen Legierungen verursachen unerwünschte sekundäre Kaltstellen an den Anschlussklemmen. Diese erzeugen nicht korrigierbare Millivolt-Signalversätze, die proportional mit der Länge des Kabels zunehmen. Die Verwendung von kostengünstigen Verlängerungskabeln, die länger als 5 Meter sind, führt zu geringfügigen Änderungen der Legierungsverunreinigungen, was zu einer konstanten Temperaturdrift von 1–3 Grad führt, was zu einer Überhitzung des Kunststoffs oder unvollständig gefüllten Defekten führt. Premium-Verlängerungsdrähte bestehen aus reinen, hochreinen Legierungsbarren mit streng kontrollierten Metallverhältnissen und sind thermoelektrisch linear mit dem Haupt-Heißkanal-Thermoelement-Erfassungsdraht.

Die Dicke des Kabelquerschnitts beeinflusst die Signaldämpfung bei längeren Kabellängen. Dünne 24AWG-Verlängerungsdrähte eignen sich ideal für Kurzstreckenverkabelungen unter 3 Metern für kleine Haushaltsgeräteformen. Mittlere 20AWG-Leiter bieten einen Kompromiss zwischen Flexibilität und geringem Schleifenwiderstand für 3–6-Meter-Layouts, die üblicherweise bei mittelgroßen Elektronikformen zu finden sind. Für große Automobil-Heißkanalformen mit Schrankabständen von mehr als 6 Metern sind hochfeste 16AWG-Verlängerungskabel erforderlich, um den Gesamtwiderstand des Schaltkreises zu verringern und eine Signalverschlechterung zu vermeiden, die zu unzureichenden Temperaturmessungen führen würde. Für den Gesamtdrahtwiderstand muss der Techniker die Länge des Panzerdrahtes des primären Thermoelements plus die Länge des gesamten Verlängerungskabels addieren. Jeder kombinierte Schleifenwiderstand von mehr als 100 Ohm hat einen beobachtbaren Signalverlust zur Folge, der durch die Offset-Einstellung der Kaltverbindung des Controllers nicht vollständig ausgeglichen werden kann.

Die Anordnung der Abschirmschicht wird in Abhängigkeit vom elektromagnetischen Lärmpegel der Werkstatt gewählt. Einschichtige Verlängerungsdrähte mit geflochtener Metallabschirmung reichen für störungsarme Verpackungen und tägliche Kunststoffspritzvorgänge mit wenig Servoautomatisierungsausrüstung aus. Die Produktionslinien für elektronische Verbindungen und neue Energiefahrzeuge sind reich an Wechselrichtern und Hochleistungsheizspulen, die eine doppellagige Folie und geflochtene Abschirmungsverlängerungskabel verwenden müssen, um die Induktion externer Magnetfelder zu blockieren. Eine vollständige Unterdrückung von Störungen erfordert eine ordnungsgemäße Erdung der Abschirmung. Das Abschirmgeflecht ist nur an einem Ende am Klemmenblock des Steuerungsschranks geerdet. Wenn beide Enden geerdet sind, entstehen Erdschleifenströme, die das Signalrauschen und die Temperaturschwankungen verstärken. Verlängerungskabel parallel zu Heizstromkabeln müssen über die gesamte Länge des Kabels eine vollständige, durchgehende Abschirmung ohne Unterbrechungen oder Spleißstellen aufweisen.

Hochtemperatur-Isoliertypen eignen sich für die unterschiedlichen Umgebungsbedingungen von Formdraht. Standard-PTFE-isolierte Verlängerungskabel sind für eine kontinuierliche Belastung bei einer Umgebungstemperatur von 260 Grad für die Verkabelung in der Nähe von Heißkanalverteilerplatten und Düsenheizhülsen ausgelegt. Glasfaserverstärkte Verlängerungsdrähte mit Hochtemperatur-Silikonisolierung und einer Nenntemperatur von 350 Grad werden für die Verlegung in engen Formspalten verwendet, bei denen Kabel in direktem Kontakt mit heißem Formstahl stehen, um zu verhindern, dass der Außenmantel schmilzt und der interne Legierungsdraht einen Kurzschluss verursacht. Die Verwendung von kostengünstigen PVC-isolierten Verlängerungskabeln ist für Heißkanalanwendungen verboten, da PVC erweicht und über 100 Grad korrosive flüchtige Gase erzeugt, die die internen Legierungsleiter beschädigen und den Isolationsausfall beschleunigen.

Benutzerdefinierte Verlängerungskabel-Anschlussstandards verhindern Verkabelungsfehler vor Ort. Werkseitig geformte Crimp-Stecker ergänzen die Anschlussstift-Layouts der Heißkanal-Marke und entfernen lose handgefertigte Spleiße, die einen variablen Kontaktwiderstand erzeugen. Wenn bei der Nachrüstung von Formen vor Ort Spleiße erforderlich sind, verwenden Sie spezielle Stoßverbindungen aus Thermoelementlegierungen und keine gewöhnlichen Kupferdrahtmuttern. Decken Sie das gesamte freiliegende Verbindungsmetall mit einer wärmeschrumpfenden Hochtemperaturisolierung ab, um die Entstehung einer sekundären Kaltstelle zu verhindern. Bei Verlängerungskabeln mit individueller Länge muss an jedem Ende (Form und Controller) ein Spielraum von mindestens 0,5 Metern vorgesehen werden, um Spannungsausdehnungen während der Öffnungszyklen der Form zu vermeiden, die die langfristige Signalstabilität beeinträchtigen könnten.