Высокое давление расплава при впрыске, обычно превышающее 1000–1400 бар в пресс-формах для крупных деталей автомобилей, толстостенных-форм для бытовой техники и пресс-форм для композитных материалов с высоким-волокном, создает постоянное воздействие и экструзионную силу на термопары сопла горячеканальных каналов, постепенно повреждая структуру зонда и вызывая нестабильное измерение температуры или необратимый выход из строя. Подпружиненные-термопары наконечников сопла испытывают самое непосредственное воздействие давления расплава. Во время каждого хода впрыска высокоскоростной-расплав под высоким-давлением попадает на чувствительную головку зонда, создавая мгновенную ударную силу на внутренней пружинной конструкции. После тысяч циклов впрыска пружина теряет силу упругого сжатия, не может поддерживать плотный контакт между чувствительным спаем и металлом сопла и образует прерывистые воздушные зазоры, что приводит к колебаниям температуры на 10–30 градусов. В формах для длительного-производства под высоким-давлением обычные тонкие пружины выходят из строя в течение 1–2 месяцев, тогда как утолщенные армированные пружинные конструкции могут продлить срок службы более чем до полугода.
Встроенные термопары коллектора с глубокими-карманами подвергаются радиальному экструзионному повреждению из-за теплового расширения-под высоким давлением. Когда коллектор заполняется расплавом под высоким-давлением, металлическая стенка желоба расширяется наружу под внутренним давлением, сжимая армированный зонд, вставленный в глубокое отверстие. Длительное-повторяющееся радиальное трение царапает внешнюю стенку оболочки, изнашивая изоляционный слой оксида магния внутри оболочки. При повреждении изоляции положительные и отрицательные термопровода контактируют с заземленной сталью коллектора, вызывая непрерывную сигнализацию короткого-замыкания и аварийное отключение зон нагрева. Стандартные тонкостенные-оболочки из нержавеющей стали толщиной 0,6 мм легко изнашиваются при длительном-высоком давлении; утолщенные оболочки из сплава инконеля толщиной 1,2 мм с полированной внешней поверхностью эффективно уменьшают истирание при трении и противостоят деформации под действием силы экструзии.
Термопары со смещенным изгибом, соответствующие соплам затвора клапана, сталкиваются с риском столкновения из-за игл клапана, приводимого в действие высоким-давлением. Высокое давление расплава заставляет иглу клапана быстро совершать возвратно-поступательные движения; если угол изгиба зонда не оставлен достаточно места, игла будет неоднократно ударяться о чувствительную головку, вмятая металлическая оболочка и разрывая внутренние термопровода. Специально изготовленные изогнутые датчики с глубоким-смещением и чувствительными концами в форме дуги-избегают прямого столкновения с иглами клапана, устраняя структурные повреждения, вызванные движением затвора клапана под высоким-давлением.
Расплав под высоким-давлением также содержит абразивные частицы стекловолокна и минеральных наполнителей, которые разъедают поверхность чувствительной головки термопары во время циклов впрыска. Длительная-очистка полирует плоскую контактную поверхность неравномерно, снижая теплопроводность и образуя постоянное смещение измерения температуры, которое не может быть откалибровано контроллером. Обычные зонды из нержавеющей стали демонстрируют очевидный поверхностный износ после 3 месяцев формования под высоким-волокном под высоким-давлением, тогда как оболочки из сплава хастеллой с высокой износостойкостью сохраняют полную плоскостность поверхности более одного года.
Практические меры по оптимизации предотвращают повреждение термопар-высоким давлением. Во-первых, выберите усиленные толстые-пружинные зонды сопла и толстостенные-бронированные оболочки из сплава в соответствии с максимальным давлением впрыска в форму во время проектирования формы. Во-вторых, оставьте достаточный зазор для установки встроенных датчиков коллектора, чтобы уменьшить радиальное трение при экструзии из-за расширения коллектора,-вызванного давлением. В-третьих, на линиях формования с высоким-наполнителем и высоким-давлением регулярно разбирайте и полируйте поверхность чувствительной головки каждые две недели, чтобы устранить термические барьеры из-за абразивного износа. В-четвертых, избегайте выступающих конструкций зондов на каналах потока расплава сопла затвора клапана, чтобы предотвратить повреждение иглы клапана при столкновении. Эти целенаправленные меры по структурному согласованию и техническому обслуживанию значительно снижают частоту отказов термопар, вызванных высоким давлением расплава, стабилизируют постоянство контроля температуры для изделий из толсто-пластмассы с высоким-наполнителем, а также сокращают время незапланированных простоев при обслуживании пресс-формы.
