Kako termički ciklus utiče na život termoelementa u Hot Runner-ima?

Termički ciklusi-ponovljeno zagrijavanje i hlađenje sistema vruće vode između pokretanja, proizvodnje i gašenja-jedan je od najštetnijih stresora na termoparovima. Svaki ciklus izlaže senzor mehaničkom naprezanju zbog diferencijalnog termičkog širenja između sonde i montažne rupe. Ako je sonda napravljena od Inconela (koeficijent termičkog širenja ~14×10⁻⁶/stepen), a kalup je čelični (~12×10⁻⁶/stepen), sonda se širi nešto više od rupe. U dizajnu{9}}opterećenom oprugom, ova povećana dužina komprimira oprugu, održavajući kontakt. Međutim, ako je sila opruge nedovoljna ili ako je sonda čvrsto stegnuta, ekspanzija može uzrokovati izvijanje sonde, savijanje omotača i pucanje unutrašnje mineralne izolacije. Tokom stotina ciklusa, ovaj zamor dovodi do mikro-pukotina u žicama, uzrokujući povremene otvorene krugove. Termički ciklus također ubrzava oksidaciju legure termoelemenata. Svaki put kada se senzor zagrije na 350 stepeni, nikl-hrom i nikl{17}}alumel žice oksidiraju na svojoj površini, postepeno mijenjajući svoj sastav. Ova oksidacija je kumulativna-ukupno vrijeme na visokoj temperaturi je bitno, ali broj ciklusa je važniji jer svaka faza zagrijavanja uvodi svježi kisik i stvara nove oksidne slojeve. Sloj oksida na spoju mijenja termoelektrična svojstva, uzrokujući pomak koji često skače nakon isključivanja i ponovnog pokretanja. Dodatno, termički ciklus uzrokuje širenje i skupljanje mineralne izolacije (MgO), stvarajući mikro-pukotine koje omogućavaju ulazak vlage tokom perioda hlađenja-kada se senzor skuplja i uvlači vlažni zrak. Vlaga smanjuje otpornost izolacije, što dovodi do buke i nepravilnih očitavanja. Za ublažavanje oštećenja od biciklizma, nekoliko strategija pomaže: koristite termoelemente s debljim omotačem kako biste se odupirali izvijanju; osigurati da je prednapon opruge adekvatan, ali ne pretjeran; nanesite anti- smjesu protiv zagrijavanja na niti kako biste spriječili nagrizanje, što može uzrokovati vezivanje; i koristite rutinu mekog pokretanja koja postepeno zagrijava razdjelnik na 150 stupnjeva prije primjene pune snage, smanjujući termički šok. Neki objekti usvajaju politiku ne potpuno hlađenja vruće vode između kratkih pauza-održavanje na "standby" temperaturi od 150-180 stepeni smanjuje broj punih termičkih ciklusa. Dodatno, odabir termoelementa sa duktilnijim materijalom omotača (npr. Inconel 600 preko 316 nerđajućeg čelika) poboljšava otpornost na zamor. Proizvođači često određuju vijek trajanja svojih termoparova-obično 5.000 do 10.000 ciklusa za standardne jedinice i do 20.000 za teške verzije. Praćenje broja termičkih ciklusa (ne samo radnih sati) pomaže u predviđanju zamjene. Ukratko, termalni ciklus je tihi ubica termoparova. Razumijevanjem njegovih učinaka i primjenom mjera za ublažavanje, kalupi mogu produžiti vijek trajanja senzora i smanjiti neplanirane zastoje, posebno u pogonima koji rade u više smjena s čestim promjenama kalupa.