L'accumulo a lungo-termine di residui carbonizzati di degradazione della fusione all'interno dei collettori e degli ugelli dei canali caldi forma uno strato di contaminazione conduttivo duro sulle giunzioni di rilevamento delle termocoppie, causando una deriva nascosta della temperatura, un'uscita del segnale instabile e una corrosione accelerata della sonda interna, un guasto cronico comune che la maggior parte delle fabbriche scopre solo dopo la comparsa di parti difettose in massa. I residui di degradazione della fusione vengono generati quando i materiali plastici rimangono in zone di temperatura eccessiva-per troppo tempo; I polimeri ABS, PC, PA e PPS si decompongono sotto calore eccessivo per formare particelle di carbonio nero, mescolate con additivi ritardanti di fiamma e frammenti di fibra di vetro per formare depositi di carbonio appiccicosi che aderiscono saldamente alle superfici metalliche.
Le punte delle sonde a molla della termocoppia sugli ingressi degli ugelli sono esposte alla più grave contaminazione da residui di carbonio. La massa fusa ad alta-temperatura scorre attraverso il punto di iniezione a ogni ciclo di iniezione, trasportando particelle di carbonio sospese che colpiscono la superficie della testa di rilevamento. Dopo centinaia di cicli di produzione, un denso strato di carbonio dello spessore di 0,03–0,1 mm ricopre la superficie di contatto piatta della sonda a molla. Il carbonio ha scarse prestazioni di isolamento termico ma una forte conduttività elettrica, creando due strati di danno contemporaneamente. Innanzitutto, la pellicola di carbonio blocca il trasferimento di calore tra il metallo dell'ugello e la giunzione del sensore, generando una temperatura visualizzata inferiore di 10–30 gradi rispetto alla temperatura di fusione effettiva; il controller aumenta continuamente la potenza del riscaldatore, peggiorando il surriscaldamento locale e accelerando l'ulteriore carbonizzazione del materiale, formando un circolo vizioso. In secondo luogo, i residui di carbonio conduttivo collegano la guaina della termocoppia e il filo di rilevamento interno, provocando allarmi di cortocircuito di messa a terra intermittenti-durante l'espansione termica.
Le termocoppie integrate nel pozzo profondo-accumulano residui di carbonio all'interno del foro di misurazione chiuso. Il gas volatile fuso che trasporta particelle di carbonio si condensa nello stretto spazio tra la guaina della sonda e la parete del foro, formando spessi depositi di carbonio che non possono essere spazzati via dalla normale aria compressa. Il carbonio accumulato riempie lo spazio riservato all'espansione termica, comprimendo la guaina corazzata e graffiando lo strato protettivo esterno, consentendo al vapore plastico corrosivo di penetrare all'interno della sonda e ossidare la giunzione calda della lega. Le sonde sigillate senza saldatura possono rallentare la penetrazione dei residui, ma la contaminazione da carbonio superficiale provoca comunque un offset di misurazione persistente che non può essere calibrato dal software del controller.
La difficoltà di pulizia varia notevolmente in base alla struttura della termocoppia. Le sonde con ugelli a molla esposti possono essere smontate e pulite con alcol ad alta temperatura-e tamponi per lucidatura di metalli fini per rimuovere i residui carboniosi, ma le sonde profonde-ben integrate richiedono lo smontaggio completo del collettore per una pulizia approfondita, occupando 4-6 ore di fermo della produzione. Le termocoppie a bottone piatto ultra-miniaturizzate per microstampi hanno superfici di rilevamento minuscole dove i residui di carbonio si accumulano in micro cavità, richiedendo la pulizia a ultrasuoni per essere eliminati completamente. Gli agenti distaccanti per stampi in silicone mescolati con residui di carbonio formano una pellicola composita ultra-dura che non può essere rimossa solo con l'alcol e necessitano di speciali solventi per la pulizia del carbonio degli stampi che devono essere completamente rimossi prima della reinstallazione per evitare contaminazioni secondarie.
Le misure preventive standard riducono sostanzialmente la contaminazione da residui di carbonio delle giunzioni delle termocoppie. Innanzitutto, mantenere un feedback accurato della temperatura della termocoppia per eliminare i punti caldi nascosti che causano il degrado della fusione; la calibrazione mensile regolare previene il-surriscaldamento a lungo termine innescato dalla deriva del segnale. In secondo luogo, esegui procedure di spurgo dello stampo ogni turno di 8-ore con materiali di pulizia dedicati ad alta-temperatura per lavare via le particelle di carbonio sospese all'interno dei canali dei canali. In terzo luogo, lo smontaggio e la pulizia settimanale delle sonde delle molle degli ugelli accessibili per rimuovere i depositi di carbonio superficiali prima che si formino strati spessi. In quarto luogo, ottimizzare i parametri del ciclo di iniezione per ridurre il tempo di permanenza della plastica all’interno dei canali dei canali caldi, riducendo la fonte di generazione di residui di carbonio. Il controllo tempestivo della contaminazione dei residui della degradazione della fusione stabilizza l'accuratezza della misurazione della termocoppia, riduce la frequenza di pulizia dello stampo ed evita parti in plastica difettose in batch causate dalla deriva termica indotta dal carbonio.
