Cada molde de canal caliente se somete a repetidos ciclos de choque térmico desde el apagado en frío hasta una temperatura de producción alta, y luego se enfría nuevamente durante los turnos de producción diarios. Los cambios de temperatura drásticos y cíclicos generan tensión térmica alterna dentro de las sondas de termopar, erosionando los alambres de aleación, el aislamiento mineral y los materiales de la cubierta paso a paso y provocando fallas prematuras mucho antes de la vida útil teórica. Aclarar los mecanismos de daño por choque térmico ayuda a formular planes de protección y mantenimiento específicos para frenar el envejecimiento.
El choque térmico primero daña el punto de soldadura de la unión caliente del termopar. Los dos alambres de aleación diferentes (cromel-alumel para el tipo K-) tienen diferentes coeficientes de expansión térmica. Cada ciclo de calentamiento y enfriamiento crea pequeñas tensiones de tracción y compresión en la junta de soldadura. Después de cientos de ciclos térmicos, aparecen microfisuras en la soldadura, que se expanden gradualmente hasta llegar a una desconexión parcial que forma circuitos abiertos intermitentes ocultos. Cuando el molde se calienta y la soldadura se expande, la grieta se separa por completo, disparando alarmas de temperatura máxima; cuando el enfriamiento se contrae, la grieta vuelve a hacer contacto y restablece las lecturas normales, creando fenómenos de falla irregulares y difíciles-de-reproducir.
El aislamiento de óxido de magnesio mineral dentro de las sondas MI también sufre daños por choque térmico cíclico. El polvo de óxido de magnesio y la funda de acero inoxidable tienen tasas de expansión que no coinciden; Los repetidos aumentos y caídas de temperatura aflojan el polvo de relleno compactado, formando pequeños espacios de aire entre los alambres de aleación y el aislamiento. Los espacios de aire reducen la eficiencia de la conducción del calor, generando una variación de temperatura y la humedad penetra en los espacios sueltos durante el enfriamiento del molde, lo que reduce la resistencia del aislamiento e induce cortocircuitos intermitentes. Las sondas utilizadas en moldes con arranques y paradas diarias frecuentes muestran un llenado de óxido de magnesio suelto en un plazo de 2 a 3 meses, mientras que los moldes que funcionan continuamente las 24 horas mantienen un llenado denso durante más de seis meses.
La funda metálica exterior soporta fricción de expansión y contracción cíclica con orificios de montaje de acero moldeado. Cada ciclo de calentamiento expande el diámetro exterior de la vaina, comprimiendo la pared del orificio; el enfriamiento encoge la funda para formar pequeños espacios. La fricción recíproca raya la superficie de la vaina, creando picaduras de corrosión que capturan el gas de descomposición del plástico y aceleran el daño de la perforación. Los moldes con paradas frecuentes por turnos muestran una evidente corrosión por rayado en las vainas de las sondas en poco tiempo, en comparación con un desgaste menor en las sondas de producción ininterrumpida.
Esquemas de protección diferenciados para moldes con diferentes frecuencias de choque térmico. Para moldes de producción intermitente que se enfrían completamente después de cada turno, implemente procedimientos de aumento de temperatura por etapas: caliente todas las zonas a 120 grados y manténgalas así durante 30 minutos antes de aumentar a la temperatura de producción, evitando-un calentamiento rápido en un solo paso que genere un choque térmico violento. No corte la energía de calefacción inmediatamente después de finalizar la producción; Mantenga una temperatura constante de 150 grados durante una hora para enfriar el molde lentamente y reducir la amplitud de la tensión alterna.
Para que la selección de productos de termopar resista el choque térmico, dé prioridad a las sondas MI de alta-densidad totalmente compactadas con puntos de soldadura de unión caliente sellados al vacío-. La soldadura al vacío elimina pequeñas burbujas de aire en la soldadura que se expanden con el calor y agrietan las juntas. Las vainas de aleación de pared engrosada mejoran la resistencia a la fricción contra el contacto de expansión cíclica con los orificios del molde, lo que ralentiza la acumulación de corrosión por rayado. Evite las microsondas-de pared delgada para moldes con ciclos frecuentes de choque térmico de inicio y apagado, ya que las fundas ultra-delgadas no pueden soportar tensiones alternas-a largo plazo.
Enfoque de inspección regular para sondas con choque térmico: durante el mantenimiento mensual, extraiga las sondas para verificar la soldadura de la punta sensora en busca de decoloración y microfisuras, y reemplace las sondas con puntos de soldadura oscuros y agrietados con anticipación para evitar paradas repentinas de producción del circuito abierto-. La reducción de la intensidad y frecuencia del choque térmico mediante procesos estandarizados de calentamiento y apagado puede extender la vida útil del termopar en más de un 40%.
