Sve metalne komponente toplovodnih razvodnika, mlaznica i omotača termoelementa više puta se šire i skupljaju pod cikličnom visokom temperaturom i hlađenjem. Različiti materijali od legura imaju različite koeficijente termičkog širenja; neusklađene stope ekspanzije između termoelementnih mernih komponenti i osnovnog metala vruće klizače će stvoriti progresivne kontaktne praznine, koje postepeno podižu toplotni otpor i izazivaju kontinuirani temperaturni drift tokom hiljada ciklusa oblikovanja. Većina inženjera kalupa se fokusira samo na temperaturni opseg i dužinu žice tokom nabavke, zanemarujući odgovarajuće koeficijente ekspanzije, što dovodi do ponavljajućih grešaka u kontaktu sa lošim kontaktom u kalupima za dugotrajnu{2}}proizvodnju.
Standardni parametri termičke ekspanzije uobičajenih materijala omotača termoelementa: nerđajući čelik 304 ima koeficijent ekspanzije od 17,2×10⁻⁶/ stepen; 316L nerđajući čelik je 16,0×10⁻⁶/ stepen; Inconel 600 nikl-legura hroma pada na 12,8×10⁻⁶/ stepen. Razdjelnici i mlaznice za vruće vode uglavnom su napravljeni od H13, 8407 čelika za vruće obrađene kalupe sa koeficijentom ekspanzije oko 11,5~13,0×10⁻⁶/stepen. Inconel termoelementi imaju skoro konzistentne podatke o ekspanziji sa čeličnim kalupom, tako da se kontaktna površina između mjerne baze i razdjelnika neće značajno odvojiti nakon ciklusa grijanja i hlađenja. Plašt od nehrđajućeg čelika se širi mnogo više od čelika za kalup, a mjerni prsten ili baza gumba će se lagano savijati pod visokom temperaturom, stvarajući male zračne praznine kada se kalup ohladi. Ovaj jaz akumulira ostatke karbonizirane plastike tokom ponovljenih ciklusa, stalno povećavajući kontaktnu toplinsku otpornost iz mjeseca u mjesec.
Termoparovi sa opružnim kontaktom suočavaju se sa povećanim rizikom neusklađenosti ekspanzije. Tanki 304 opružni prstenovi se šire mnogo brže od čeličnih tijela mlaznica; nakon desetina ciklusa grijanja, opruga gubi pred-silu sabijanja, što rezultira nepotpunim omotavanjem vanjskog zida mlaznice. Razmak blokira prijenos topline, a kontroler prima signale lažno niske temperature za pregrijavanje kapije, donoseći salivaciju, izvlačenje žice i defekte crnih mrlja. Visoko{5}}elastične berilijum-bakrene opruge su specijalno formulisane da nadoknade razlike u ekspanziji; njihova podesiva elastična deformacija kompenzuje promjene dimenzija zbog termičkog širenja, održavajući kontakt nulte -razmaka čak i kada se omotač i osnovni metal asinhrono šire.
Uvrnite-pravila podudaranja sonde zasnovana na koeficijentima proširenja. Za automobilske-dugociklične-konstrukcije na visokim temperaturama i PEEK kalupe sa H13 čeličnim razdjelnicima, Inconel M3/M4 vijčane sonde su prioritetni izbor koji odgovara ekspanziji čelika kalupa. Kalupi za pakovanje na srednjim{8}}merama koji koriste razdjelnike od 316L mogu usvojiti sonde sa omotačem od 316L sa pojačanim kompresijskim momentom tokom ugradnje kako bi se nadoknadile ekspanzijske praznine. Jeftini-termoparovi sa omotačem 304 pogodni su samo za povremene probne kalupe u jednoj smjeni sa kratkim proizvodnim ciklusima i moraju povećati debljinu toplotno provodljive paste tokom montaže kako bi popunili praznine izazvane ekspanzijom{15}}.
Standardizirane protumjere održavanja za greške neusklađenosti proširenja. Prilikom tromjesečnog čišćenja demontaže provjerite ima li labavih kontaktnih tragova na mjernim bazama i opružnim prstenovima. Ako se pojave očigledne oznake zazora, zamijenite opružne prstenove od nehrđajućeg čelika elastičnim dijelovima od berilijum bakra ili nadogradite sonde od nehrđajućeg čelika na modele obložene Inconel. Ponovo-zategnite kompresione zavrtnje momentnim ključevima nakon svakog čišćenja da vratite pret{4}}silu koja je izgubljena zbog termičkog širenja. Nanesite visoko{6}}temperaturnu fleksibilnu toplotno provodljivu pastu sa dobrom duktilnošću; neće pucati nakon ponovljenog širenja i skupljanja, kontinuirano ispunjavajući mikro praznine nastale zbog nedosljednih brzina ekspanzije metala.
Prijedlozi preventivnog dizajna u fazi prilagođavanja termoelementa. Kada dostavljate podatke o čeličnom materijalu kalupa i kontinuiranom proizvodnom ciklusu dobavljačima, zatražite podudaranje materijala omotača na osnovu konzistentnosti koeficijenta toplinskog širenja. Kalupi koji rade 24-neprekidnu masovnu proizvodnju treba da izbjegnu veliku razliku u ekspanziji 304 termoparova od nehrđajućeg čelika, eliminišući skrivene opasnosti dugotrajnog odstupanja uzrokovane neusklađenošću cikličkog širenja.
