Bagaimana Mendiagnosis Zona yang Mengalami Penurunan Suhu Intermiten Selama Siklus Pers?

Grafik suhu zona pemanasan utama pada pelat tekan menunjukkan penurunan dua puluh derajat secara cepat, tajam, dan sementara, tepat pada saat klem tekan menutup. Suhu segera pulih dan zona menjadi optimal. jadi keruntuhan termal sepersekian detik tidak asli, pelat besar tidak dapat mendingin begitu cepat. Itu adalah hantu listrik, bisikan suhu rendah yang bersifat sementara dan menipu. Hal ini biasanya sering disebabkan oleh sambungan termokopel yang lemah dan tidak konsisten yang menutup sebentar karena guncangan mekanis dan getaran penutupan tekanan.

Penurunan suhu yang tidak nyata ini bukanlah penurunan suhu sebenarnya, melainkan pembacaan yang salah.
Dalam mesin press pelat yang dipanaskan untuk laminasi sirkuit cetak fleksibel, komposit, atau material presisi lainnya, homogenitas dan stabilitas suhu adalah yang terpenting. Jika suatu zona menunjukkan penurunan yang cepat, biasanya 10–30 derajat, selama sepersekian detik, yang bertepatan dengan peristiwa mekanis seperti penutupan tekan, penerapan tekanan, atau pergerakan pelat, maka hal tersebut bukanlah proses pendinginan fisik yang sesungguhnya. Massa termal pelat baja atau aluminium terlalu besar untuk perubahan suhu yang begitu cepat. Perpindahan panas membutuhkan waktu beberapa detik atau menit, bukan milidetik.

Jadi cacat zona pelat siklus penurunan suhu yang terputus-putus yang dilaporkan hampir selalu merupakan kesalahan pengukuran dan bukan masalah proses. Pengontrol mendapatkan sinyal rendah palsu dari termokopel. Masalahnya adalah pengontrol mungkin menganggap zona tersebut dingin dan menerapkan daya penuh ke pemanas. Semburan panas ini dapat menghasilkan lonjakan suhu berikutnya yang nyata ketika zona tersebut benar-benar berada pada suhu yang tepat. Pembengkakan yang berlebihan dapat merusak sejumlah barang (lem meleleh atau lapisan tipis terdistorsi) atau dalam situasi yang parah merusak pelat atau lembaran pelepasan.

Akar Penyebab: Sambungan Termokopel Buruk
Termokopel adalah sensor suhu kokoh yang terbuat dari dua kabel logam berbeda (misalnya, Tipe J: besi-constantan, atau Tipe K: chromel-alumel) yang dilas menjadi satu pada titik persimpangan pengukuran. Rangkaian ini memberikan impedansi rendah, keluaran tegangan rendah (biasanya beberapa milivolt) yang berfluktuasi sesuai suhu yang dapat diprediksi. Sinyal ini ditangkap oleh pengontrol, diperkuat dan diubah menjadi nilai suhu.

Karena tegangan sinyal relatif rendah, rangkaian sangat sensitif terhadap perubahan resistansi. Agar rangkaian termokopel dapat berfungsi dengan sukses, harus ada saluran listrik kontinu dari sensor ke pengontrol, dan hambatan jalur tersebut harus stabil. Setiap rangkaian terbuka, tidak peduli seberapa pendeknya, bahkan beberapa milidetik, akan mengarahkan pengontrol untuk melihat resistansi tak terbatas, yang umumnya dilihat sebagai suhu yang sangat rendah (biasanya suhu terendah dalam kisaran sensor seperti -50C atau nol mutlak tergantung pada desain pengontrol).

Sumber Terbuka Intermiten Umum
Deskripsi Sumber Kemungkinan Pemicu
Kawat termokopel rusak Patah tulang pada salah satu dari dua kawat logam yang berbeda, biasanya pada titik tekukan atau regangan. Getaran, perputaran panas, dan pembengkokan
Terminal sekrup, sambungan blok terminal kendur pada kotak sambungan yang kendor seiring berjalannya waktu Guncangan mekanis pada penutupan mesin press
Sambungan solder rusakDi dalam konektor konektor termokopel atau di papan input pengontrol Getaran, ekspansi termal
Lasan rusak di bagian samping Sambungan pengukuran yang dilas itu sendiri mungkin menjadi rapuh dan menimbulkan-retakan mikroPemanasan dan pendinginan berulang kali
Penutupan mesin press menghasilkan gelombang kejut mekanis unik yang melewati rangka mesin press, pelat dan komponen terkait. Guncangan ini untuk sesaat dapat membuka kontak marginal. Tetesan es yang palsu adalah jeritan singkat dan pelan dari sambungan listrik yang terputus. Cahaya kecil yang berkedip-kedip di sistem saraf sensor.

Prosedur Diagnostik: Menemukan Kesalahan Intermiten
Teknik-demi-langkah berikut ini dilakukan dengan mesin press dalam kondisi aman,-terkunci. Sirkuit pemanas tidak diberi energi tetapi pengontrol suhu dan sirkuit masukan termokopel dapat diberi energi (hanya tegangan rendah) untuk tujuan diagnostik.

Langkah 1: Reproduksi Kesalahan dalam Lingkungan Terkendali
Apa yang ingin kami lakukan adalah membuat kesalahan yang terputus-putus terjadi dengan cara yang dapat diprediksi (tanpa melakukan siklus produksi penuh). Pengontrol dihidupkan dan suhu zona yang dicurigai ditampilkan. Langkah-langkah berikut dilakukan:

Ketuk badan sensor termokopel dengan instrumen non-konduktif (Pegangan obeng plastik atau batang kayu). Sentuhan yang kuat namun lembut meniru tekanan mekanis dari penutupan pers.

Bungkus kabel termokopel di sekitar kepala sensor dan sepanjang kabel tersebut ke kotak sambungan.

Goyangkan perlahan sekrup blok terminal di kotak sambungan zona tersebut.

Jika salah satu operasi ini menyebabkan pembacaan suhu pada pengontrol berkedip atau menurun sesaat, lokasi kesalahan akan dipastikan.

Langkah 2: Pastikan semua koneksi terminal aman
Solusi termudah dan paling umum adalah terminal sekrup yang longgar. Semua sekrup blok terminal untuk rangkaian termokopel yang bermasalah dikencangkan dengan obeng dengan ukuran yang tepat. Gaya yang digunakan untuk mengencangkan harus moderat (biasanya 0,5–0,8 N·m untuk terminal kecil). Pengencangan-yang berlebihan dapat merobek benang atau menghancurkan kawat. Setelah dikencangkan, lakukan uji sadap dan gerakkan. Jika kedipan hilang, maka kesalahan telah diperbaiki.

Langkah 3: Periksa Kabel Termokopel untuk Kerusakan Fisik
Jika pengencangan tidak membantu, kabel termokopel diperiksa secara visual sepanjang keseluruhannya. Telusuri:

Kekusutan, tikungan tajam, atau area hancur

Keausan disebabkan oleh gesekan kawat pada tepi logam

Perubahan Warna (Tanda-Tanda Kepanasan)

Pelindung untuk yang longgar atau berkarat (untuk termokopel berpelindung)

Kabel yang putus mungkin tidak terdeteksi dengan mata telanjang. Dalam kasus seperti itu, kawat dibengkokkan sedikit ke depan dan ke belakang, dengan memperhatikan pengontrolnya. Jika Anda membengkokkan titik tertentu dan melihat penurunan sementara, isolasi di dalamnya rusak. Gunting bagian yang rusak dan-putuskan kembali kabelnya, atau ganti seluruh kabel.

Langkah 4: Periksa Konektor Termokopel (Jika Ada)
Jika termokopel memiliki konektor-pemutusan cepat (steker dan jack termokopel berukuran mikro atau standar-ukuran standar), maka hal berikut ini diperiksa:

Pin dan soketnya bersih dan bebas dari oksidasi

"Sekrup pada stekernya kencang."

Sambungan solder di dalam (tempat kawat disolder ke pin) tidak putus

Masalah yang umum terjadi adalah sambungan solder yang rusak di dalam steker. Steker dibongkar (jika dapat digunakan kembali) dan sambungannya-disolder ulang. Untuk steker yang dibentuk tanpa bagian yang dapat diservis, seluruh rakitan steker dan kabel diganti.

Langkah 5: Ganti Termokopel Jika Kesalahan Masih Ada
Termokopel diganti jika penurunan intermiten terus berlanjut setelah mengencangkan dan memeriksa semua sambungan. Kelelahan mekanis. Hal ini dapat menyebabkan patah getas pada sambungan las. Rekahan ini mungkin tidak terlihat tetapi akan terbuka dengan getaran. Solusi terakhir adalah mengganti termokopel dengan sensor baru yang dikalibrasi dengan jenis yang sama (polaritas kanan). Termokopel adalah komponen berbiaya rendah dibandingkan biaya batch produk yang hancur atau waktu henti yang lebih lama.

Akurasi Teknis: Pembukaan Intermiten karena Kelelahan Mekanis
Dua kabel logam yang berbeda dilas menjadi satu untuk membuat sambungan termokopel. Zona las ini berbeda dengan kabel induk secara metalurgi. Siklus termal yang berulang (pemanasan dan pendinginan dari 180-200 derajat hingga suhu kamar) dan getaran mekanis dari siklus pengepresan dapat menyebabkan retakan lelah pada lasan. Retakan dapat tertutup saat diam (sehingga memberikan hasil yang tepat) namun terbuka sesaat ketika gelombang kejut melewati sensor. Ini adalah kasus kegagalan kelelahan mekanis yang klasik. Masalah ini biasanya terjadi dengan mengetuk kepala sensor dengan alat, seperti yang dinyatakan pada Langkah 1.

Cara Mencegah Kekambuhan: Praktik Terbaik Instalasi
Setelah kegagalan termokopel intermiten didiagnosis dan diperbaiki, langkah-langkah berikut akan mengurangi kemungkinan terulangnya kembali:

Pelepas regangan: Kabel termokopel harus diikat ke rangka tekan dengan klem pelepas regangan sehingga gaya tarikan atau puntiran tidak diterapkan pada kepala sensor atau blok terminal.

Hindari tikungan tajam: Jauhkan kabel dari tikungan tiba-tiba yang radius tikungannya minimal 10 kali diameter kabel.

Gunakan termokopel-getaran tinggi: Untuk mesin press dengan laju siklus tinggi, digunakan kabel lapis baja atau termokopel pelepas regangan yang diperkuat.

Pemeriksaan torsi terminal secara berkala: Semua sekrup blok terminal diperiksa dan dikencangkan ulang sebagai bagian dari pemeliharaan preventif yang direncanakan.

Kesimpulan: Menyingkirkan Hantu di dalam Mesin
Cacat sambungan listrik-mekanis yang klasik adalah penurunan suhu yang terputus-putus selama pengepresan tertentu. Hantu yang diusir dengan pemeriksaan fisik yang ketat dan pengetatan sirkuit sensor. Penurunan mendadak dan bersifat sementara yang terjadi ketika mesin cetak ditutup jarang sekali merupakan peristiwa pendinginan yang sesungguhnya; ini adalah pembacaan yang salah dari sambungan termokopel yang terbuka sesaat karena guncangan atau getaran. Diagnosis dibuat dengan mengetuk ringan, menggeliat dan mengencangkan sekrup terminal. Satu-satunya perbaikan permanen adalah mengganti kabel atau sensor yang rusak.

Cacat yang paling membingungkan dan paling cepat biasanya paling mudah diperbaiki setelah ditemukan. Saat menangani mesin press pelat panas, di mana stabilitas suhu sangat penting, termokopel rendahan dan sambungannya memerlukan perlakuan hati-hati yang sama seperti perangkat lunak pengontrol yang paling rumit. Sekrup pas + kawat tidak putus, menjauhkan hantu.