L'accumulo di carbonio è un sottoprodotto inevitabile del funzionamento a lungo- termine del canale caldo, generato dalla decomposizione termica di monomeri plastici, ritardanti di fiamma e lubrificanti sottoposti continuamente ad alte temperature. I depositi di carbonio aderiscono alle pareti del canale di flusso del collettore, ai punti di accesso degli ugelli e alle punte di rilevamento della termocoppia, formando una barriera isolante che distrugge l'equilibrio della conduzione del calore e distorce i segnali di rilevamento della temperatura. Molti operatori puliscono regolarmente solo il carbonio nel canale di flusso, ignorando il carbonio sulle superfici di contatto della termocoppia, con conseguente deriva nascosta della misurazione a lungo termine.
Il carbonio che ricopre la punta della termocoppia forma uno strato di resistenza termica statica. La guaina in acciaio inossidabile e l'acciaio del collettore hanno un'elevata conduttività termica, mentre il nerofumo è un cattivo conduttore di calore. Quando uno spesso strato di carbonio avvolge la superficie di contatto della sonda, il calore trasferito dal collettore al nucleo di rilevamento viene gravemente bloccato. Il controller riceve una lettura della temperatura inferiore alla temperatura effettiva del collettore, quindi il sistema aumenta automaticamente la potenza in uscita del riscaldatore, portando al surriscaldamento locale del canale caldo. Maggiore è la temperatura di stampaggio e più lungo è il tempo di produzione continua, maggiore è la velocità di accumulo del carbonio; gli stampi che lavorano la plastica-ritardante di fiamma formano densi strati di carbonio sulle termocoppie entro due settimane. Anche pellicole di carbonio sottili di 0,1 mm produrranno uno scostamento di temperatura stabile di 1–2 gradi, mentre le scorie di carbonio spesse superiori a 0,5 mm causano deviazioni superiori a 5 gradi, innescando difetti di batch come bruciature di plastica, debolezza della linea di saldatura e deformazione del prodotto.
La deposizione di carbonio accelera anche l'invecchiamento interno della termocoppia. Minuscole particelle di carbonio penetrano nei minuscoli spazi tra il tubo della guaina e il foro di misurazione e, sotto l'effetto dell'attrito di espansione e contrazione termica, graffiano il rivestimento nano ceramico anti-carbonio sulla superficie della sonda. Una volta che il rivestimento si stacca, il substrato in lega entra direttamente in contatto con il gas corrosivo, accelerando l'ossidazione e riducendo la durata. Le scorie di carbonio che cadono durante lo smontaggio dello stampo possono anche comprimere e deformare le guaine delle microtermocoppie a parete sottile-, danneggiando la polvere isolante interna e provocando guasti intermittenti di cortocircuito-.
Le procedure standard di rimozione del carbonio riguardano i componenti della termocoppia separatamente. Durante i pattugliamenti giornalieri della produzione, viene utilizzato azoto secco a bassa-pressione per soffiare la punta esposta della sonda per rimuovere la polvere di carbonio libera dalla superficie. La manutenzione settimanale dello stampo richiede lo smontaggio completo delle termocoppie; Le scorie di carbonio sull'estremità di rilevamento vengono lucidate delicatamente con una spazzola di rame morbida, evitando spazzole in filo di acciaio che graffiano il rivestimento protettivo. È possibile immergere il carbonio in caso di forte adesione in un detergente neutro ad alta-temperatura per 10 minuti, quindi asciugarlo completamente prima della reinstallazione, assicurandosi che non rimangano solventi residui all'interno del tubo della guaina. Dopo la pulizia, sulla punta viene applicato un sottile strato di pasta termoconduttiva ad alta-temperatura per rallentare il successivo accumulo di carbonio.
La selezione ottimizzata della termocoppia può mitigare sostanzialmente l’interferenza del carbonio. Le termocoppie con rivestimento nano ceramico anti-carbonio integrato riducono notevolmente la velocità di adesione del carbonio, estendendo i cicli di pulizia di due o tre volte rispetto alle normali sonde lucidate. Per le linee di produzione ad alto-carbonio, sono preferibili le termocoppie rimovibili caricate a molla-, che possono essere rapidamente smontate per la pulizia senza rimuovere l'intero collettore, riducendo i tempi di inattività per la manutenzione.
La pulizia regolare del carbone delle superfici di contatto della termocoppia è una parte indispensabile della manutenzione ordinaria del canale caldo, che può eliminare i pericoli nascosti della deriva della misurazione alla fonte e stabilizzare i parametri del processo di stampaggio a iniezione per una produzione continua a lungo-termine.
