Окисление горячего спая является основной причиной бесшумного температурного дрейфа термопар, используемых в высокотемпературных горячеканальных системах, обрабатывающих PEEK, LCP, PPS и конструкционные пластики, армированные стекловолокном. Точка сварки, где соединяются положительные и отрицательные провода из сплава, подвергается постоянному воздействию высокотемпературного излучения и агрессивного пластичного летучего газа, постепенно образующего толстые оксидные слои на поверхности сплава, которые изменяют выходной термоэлектрический потенциал, создавая фиксированное отклонение измерения без каких-либо сигналов тревоги контроллера. Если вовремя не устранить окисление, оксидный слой будет расширяться, образуя микротрещины, превращаясь в периодические скрытые разрывы-цепей, которые нарушают массовое производство. Полный набор решений по профилактике, регулярной очистке и ремонту направлен на устранение окисления горячих спаев в долгосрочных-высоко-температурных формовочных формах.
Три основные схемы предотвращения окисления горячих спаев во время настройки термопары. Во-первых, процесс сварки горячим спаем в вакууме-сварке. При обычной сварке на открытом воздухе-в точке сварки остаются крошечные пузырьки воздуха; при высокой температуре остаточный кислород реагирует с хромель-алюмелевым сплавом, быстро образуя оксид. Вакуумная сварка исключает внутренний воздух, образуя плотное однородное сварное соединение без внутренних каналов окисления, замедляя рост оксидного слоя более чем на 60%. Во всех-термопарах типа K-, предназначенных для высоких температур, должна использоваться вакуумная сварка, в то время как в дешевых датчиках-начального уровня используется сварка на открытом-воздухе с плохой защитой-окислением. Во-вторых, высокотемпературное-анти-пассивирующее покрытие на поверхности точки сварки. После вакуумной сварки на поверхность горячего спая наносится тонкая инертная защитная пленка, изолирующая коррозионные газы сульфида и галогена, разлагающиеся из пластмассы, от контакта с матрицей сплава, отсекая реакции химического окисления. В-третьих, полностью герметичная конструкция зонда с минеральной-изоляцией. Наполнитель из оксида магния внутри оболочки плотно обволакивает горячий спай, предотвращая проникновение внешнего коррозионного газа внутрь зонда и разрушение места сварки; разделенные незагерметизированные датчики с зазорами на переднем конце оболочки подвергаются ускоренному окислению горячего спая в течение одного месяца при производстве при высоких-температурах.
Стандартизированная еженедельная очистка умеренно окисленных горячих спаев. Выключите и полностью охладите форму, снимите зонд термопары и протрите чувствительный наконечник тканью, -смоченной спиртом,-без пыли, чтобы удалить нагар, оставшийся на поверхности горячего спая. Остатки углерода содержат агрессивный газ, который ускоряет окисление, поэтому тщательное удаление замедляет накопление оксидов. Для зондов с тонкими однородными оксидными пленками без трещин погрузите наконечник в слабую щелочную чистящую жидкость на 3–5 минут (только для зондов с оболочкой из 316L и Hastelloy), несколько раз промойте деионизированной водой и высушите при температуре 80 градусов, чтобы удалить остаточную жидкость, вызывающую вторичное окисление. Этот метод очистки восстанавливает частичную точность измерений для слегка окисленных датчиков и продлевает срок службы на 1–2 месяца.
Стандарт оценки замены для сильно окисленных горячих спаев. После очистки осмотрите поверхность места сварки: темно-серые, черные хрупкие оксидные слои, покрывающие более половины горячего спая, видимые микротрещины и рыхлые сварочные структуры означают необратимое сильное окисление. Даже если зонд все еще нормально проводит электричество, термоэлектрический потенциал серьезно отклонился, и температурный дрейф будет быстро расширяться в течение двух недель после производства. Такие датчики не подлежат повторному использованию и должны быть немедленно утилизированы во избежание брака партии продукции из-за неточной обратной связи по температуре. Для непрерывных высокотемпературных производственных форм в течение 24-часов необходимо заранее проводить ежемесячный визуальный осмотр горячих спаев для выявления сильно окисленных датчиков.
Спецификации ежедневных производственных вспомогательных-антиокислительных операций. После ежедневной остановки производства поддерживайте температуру горячего литника на уровне 200 градусов в течение 30 минут, чтобы улетучить остаточный коррозионный газ внутри каналов потока, предотвращая попадание газа на горячий спай термопары во время охлаждения формы и вызывая ночное окисление. Избегайте частых циклов быстрого нагрева и охлаждения, поскольку переменное напряжение ускоряет растрескивание оксидного слоя и внутреннюю коррозию сплава. При выборе термопар для высокотемпературных-форм полностью откажитесь от зондов из железной проволоки типа J-; Горячие спаи железа полностью окисляются в течение нескольких недель при температуре выше 700 градусов, что приводит к необратимому выходу из строя.
Сочетание выбора герметизированного зонда для вакуумной сварки, регулярной еженедельной очистки и стандартизированных процедур выключения выхлопных газов может эффективно замедлить скорость окисления горячих спаев, сократить частоту замены высоко-термопар с горячими литниками и сократить долгосрочные-затраты на закупку запасных частей для заводов по литью пластмассовых изделий.
