Para simplificar los procedimientos de mecanizado de colectores y reducir la carga de trabajo de corte de metales, algunos fabricantes de moldes diseñan orificios de medición profundos para termopares excesivamente estrechos con una tolerancia de diámetro pequeña, ignorando los peligros ocultos a largo plazo-de la extrusión de la funda, la abrasión del cable y la transferencia de calor bloqueada, que dañarán gradualmente las sondas de termopar e incluso deformarán las paredes de los orificios de medición del colector después de docenas de ciclos de expansión térmica. Las reglas de diseño estándar estipulan que el diámetro interior del orificio de medición debe ser entre 0,1 y 0,2 mm mayor que el diámetro exterior de la funda del termopar, con una pared interior circular uniforme y lisa y sin contracción local ni rebabas; Los agujeros con un espacio libre inferior a 0,05 mm se definen como demasiado estrechos y producirán múltiples fallas ocultas continuas durante la producción.
El peligro más directo de los orificios de medición demasiado-estrechos es la deformación por extrusión radial-a largo plazo de la funda blindada. Cuando el colector se calienta a la temperatura de producción, la pared del orificio metálico se expande radialmente hacia afuera, mientras que la pared del orificio aprieta firmemente la funda del termopar con un coeficiente de expansión térmica más bajo. La fuerza de extrusión alternada de calentamiento y enfriamiento diarios repetidos crea marcas de abrasión longitudinales en la superficie exterior de la funda. Después de 2 a 3 meses de producción continua, la delgada pared de la vaina de acero inoxidable se desgasta localmente y aparecen pequeños puntos de corrosión por orificios bajo la erosión del gas plástico volátil, lo que provoca que el vapor corrosivo invada la capa interna de relleno de óxido de magnesio y oxide la unión de detección, generando una deriva cero irreversible grave. Cuando la fuerza de extrusión es demasiado grande, la funda incluso queda atascada dentro del orificio de medición después del enfriamiento, y los técnicos no pueden sacar la sonda durante el mantenimiento, lo que requiere el desmontaje parcial del colector y el procesamiento del escariado del orificio, lo que ocupa de 4 a 6 horas de tiempo de inactividad en la producción.
Los orificios de medición más-estrechos eliminan el espacio reservado para la transferencia de calor y forman barreras de resistencia térmica entre espacios de aire. Incluso si la grasa conductora térmica cubre completamente la superficie de la funda durante la instalación, la pared estrecha del orificio exprime la mayor parte de la grasa del espacio de contacto, dejando solo una fina capa de grasa residual con poca uniformidad. La eficiencia del intercambio de calor entre el metal del corredor del colector y la unión de detección del termopar cae bruscamente, lo que hace que la temperatura mostrada sea permanentemente inferior a la temperatura de fusión real entre 12 y 25 grados. El controlador hace funcionar el calentador a máxima potencia durante mucho tiempo, lo que provoca un sobrecalentamiento local y la carbonización del plástico dentro del corredor del colector, lo que produce piezas defectuosas con motas negras y acelera el envejecimiento de las juntas de aislamiento térmico del colector.
Los estrechos orificios de medición con rebabas en la pared interior rugosas cortan la capa aislante de la vaina durante la inserción y extracción de la sonda. Cuando el personal de mantenimiento saca el termopar a lo largo del orificio estrecho, las rebabas afiladas del mecanizado rayan la superficie pulida de la funda, rompiendo la compacta capa protectora anticorrosión. Para los moldes de producción de plástico con alto contenido de -relleno, el polvo de relleno abrasivo se acumula en el estrecho espacio entre la funda y la pared del orificio, formando capas de sedimentos duros que no pueden ser eliminados por el aire comprimido. El polvo de relleno acumulado reduce aún más el pequeño espacio libre original, agravando la abrasión de extrusión y bloqueando el doble daño por transferencia de calor.
Las medidas estándar de rectificación y prevención eliminan fundamentalmente los peligros de orificios de medición estrechos. Durante el mecanizado del colector, utilice escariadores de precisión para procesar los orificios de medición para garantizar una tolerancia de diámetro uniforme de ±0,02 mm, pula la pared interior a Ra menor o igual a 1,6 μm para eliminar todas las rebabas. Antes de instalar la sonda, sople bien el orificio de medición con nitrógeno seco para eliminar las virutas de metal y el polvo de relleno, y llene una cantidad adecuada de grasa termoconductora de alta-temperatura para reservar un espacio libre uniforme para la transferencia de calor. Para moldes existentes con orificios de medición ya demasiado-estrechos, adopte sondas de termopar personalizadas-de pared delgada con un diámetro de vaina reducido como soluciones de coincidencia temporal y escaria los orificios durante la próxima revisión del molde para cumplir con los requisitos de espacio libre estándar.
El control estricto de la holgura de mecanizado de los orificios de medición de los termopares evita la abrasión de la funda, la deformación de la extrusión y los peligros ocultos de bloqueo de la transferencia de calor, extiende la vida útil de los termopares compatibles con colectores en más de un 80 % y elimina la deriva de temperatura a largo plazo-y los defectos de carbonización del plástico causados por un diseño de orificios no-estándar.
