Le termocoppie di tipo K-e di tipo J-occupano quasi tutti i mercati del rilevamento della temperatura dei canali caldi, ma la mancata corrispondenza dei tipi di lega con l'intervallo di temperatura di lavorazione delle resine per stampaggio causerà deviazioni del segnale, rottamazione prematura del sensore e difetti di stampaggio ripetuti a lungo-termine. I progettisti di stampi e gli ingegneri di processo devono selezionare le termocoppie in base alla temperatura di fusione delle materie prime, alla volatilità della corrosione chimica e ai requisiti del ciclo di produzione continuo, e padroneggiare le principali differenze prestazionali e le regole di corrispondenza industriale delle due leghe principali.
Innanzitutto, chiarire la differenza prestazionale fondamentale tra i due tipi di termocoppie. K-tipo Chromel-Alumel può funzionare ininterrottamente a 0-1100 gradi, con eccellente capacità anti-ossidativa in ambienti ad alta-temperatura, linearità del segnale stabile superiore a 300 gradi e può produrre prodotti di Classe I ultra-precisi con un errore di ±0,5 gradi. Lo svantaggio è la debole resistenza ai gas corrosivi di zolfo e cloro volatilizzati da plastiche speciali. Il ferro-costantana di tipo J- ha un intervallo di misurazione effettivo di 0-750 gradi, migliore linearità a temperature medie e basse inferiori a 600 gradi, costo della materia prima inferiore e tolleranza standard di Classe II di ±1 grado. Tuttavia, la sonda in lega di ferro è facile da ossidare e arrugginire quando si lavora a temperature superiori a 750 gradi per un lungo periodo e si guasterà rapidamente in un breve ciclo.
Regole di abbinamento classificate basate su diverse resine da stampaggio:
I materiali plastici tecnici ad alta-temperatura, tra cui PC, PA66+GF, PPS, PEEK e LCP, devono utilizzare termocoppie di tipo K-. La loro temperatura di elaborazione varia da 280 gradi a 420 gradi, superando il limite di funzionamento sicuro a lungo-termine dei sensori di tipo J-. Se vengono utilizzate sonde di tipo J-, entro 1-2 settimane si verificherà una grave ossidazione, con conseguente deriva graduale della temperatura, carbonizzazione del materiale, punti neri e precisione dimensionale instabile dei prodotti finiti. Le parti strutturali delle automobili, gli impianti medici in PEEK e i connettori elettronici ad alta-temperatura adottano tutti termocoppie di Classe I con messa a terra di tipo K con guaine Inconel per mantenere un'uscita del segnale stabile dopo milioni di cicli di stampaggio.
I materiali termoplastici generici a media-temperatura come PP, PE, PET, HDPE ed EVA scelgono le termocoppie di tipo J-come schema preferito-economico. La temperatura di fusione di 180-260 gradi rientra nell'intervallo lineare ottimale dei sensori di tipo J-, che possono fornire letture precise e stabili con costi di approvvigionamento inferiori ed è ampiamente utilizzata negli stampi per la produzione di massa di tappi di bottiglia, contenitori per alimenti e prodotti usa e getta a pareti sottili-. Per le materie prime PET riciclate con leggera volatilità di degradazione termica, è possibile selezionare termocoppie di tipo J- con rivestimento anticorrosione sulla punta di misurazione per prolungare la durata.
Le plastiche modificate corrosive, tra cui PVC, PC ignifugo-contenente alogeni e ABS ignifugo necessitano di termocoppie di tipo K-con rivestimento personalizzato. Il gas volatile di cloro e zolfo corroderà rapidamente le sonde nude in lega K/J. Uno strato di rivestimento anticorrosione-ad alta temperatura-sulla giunzione di misurazione può isolare il contatto tra il gas corrosivo e la lega per evitare l'attenuazione del segnale nella produzione continua. Gli stampi in PVC a ciclo breve-di piccoli lotti-possono scegliere sonde sostituibili di tipo J-rivestite per bilanciare costi e durata.
Le plastiche morbide a bassa-temperatura come TPU, TPE e silicone adottano termocoppie miniaturizzate di tipo J-senza messa a terra. La temperatura di lavorazione è inferiore a 220 gradi, quindi non vi è alcun rischio di ossidazione della lega di ferro di tipo J-. La struttura senza messa a terra può resistere alle deboli interferenze elettromagnetiche generate dagli attuatori delle valvole di iniezione a bassa-pressione ed evitare fluttuazioni nella lettura della temperatura durante l'apertura e la chiusura frequenti del cancello.
È necessario evitare gli errori comuni di selezione. Molte fabbriche di stampi equipaggiano in modo uniforme tutti i canali caldi con termocoppie di tipo J- per ridurre i costi di approvvigionamento, ignorando lo scenario di lavorazione dei tecnopolimeri ad alta-temperatura, con conseguente frequente sostituzione mensile dei sensori e un elevato tasso di scarti. Al contrario, l'abbinamento di termocoppie di tipo K-per stampi per imballaggi a bassa-temperatura comporterà inutili sprechi di costi senza evidenti miglioramenti delle prestazioni. Oltre ai tipi di materie prime, anche la durata del lotto di produzione influisce sulla selezione: gli stampi per la produzione di massa continua a lungo termine, 24 ore su 24, 24 ore su 24, danno priorità alla lega antiossidante di tipo K, mentre gli stampi per prove di lotti di piccole dimensioni possono adottare sensori di tipo J a basso costo. Quando si personalizzano le termocoppie, è necessario fornire al produttore il grado specifico di resina da stampaggio e la temperatura massima di lavorazione per ottenere lo schema di abbinamento ottimale di tipo di lega, materiale della guaina e grado di precisione.
