Le plastiche modificate rinforzate con fibra di vetro (GF-PP, GF-ABS, GF-PA66, GF-PPS) sono ampiamente utilizzate nelle parti strutturali automobilistiche, nelle staffe elettroniche e nell'hardware industriale e le termocoppie a canale caldo di supporto spesso hanno una durata di servizio ridotta, gravi problemi di deriva e perforazione della guaina rispetto ai normali stampi in plastica non{5}}rinforzata. Le speciali proprietà fisiche e chimiche della fibra di vetro fusa sono la causa principale dell'invecchiamento accelerato della termocoppia e la progettazione mirata e personalizzata della guaina e della struttura della sonda può risolvere efficacemente questo punto critico del settore.
Innanzitutto, la fibra di vetro fusa ad alta-temperatura presenta forti caratteristiche di usura fisica abrasiva. Dopo che la plastica si è sciolta sotto il riscaldamento del canale caldo, i filamenti duri di fibra di vetro sospesi nella massa fusa laveranno e strofineranno continuamente la saracinesca e la parete interna del collettore ad alta velocità di flusso. Una piccola parte della massa fusa permea nel minuscolo spazio tra la punta di rilevamento della termocoppia e la parete del foro di montaggio sotto pressione di iniezione. La fibra di vetro nel fuso permeato agisce come sabbia abrasiva, graffiando continuamente la superficie della guaina di acciaio inossidabile durante ogni ciclo di espansione e contrazione termica di apertura e chiusura dello stampo. Le normali guaine lisce in acciaio inossidabile 304 verranno graffiate con piccoli fori dopo uno o due mesi di produzione e i fori diventeranno punti di corrosione per il gas di decomposizione della plastica, espandendosi gradualmente fino alla perforazione e al cortocircuito del filo interno. Inoltre, quando si smonta l'ugello per pulire i depositi carboniosi del gate, i residui di fibra di vetro attaccati alla superficie della sonda graffieranno la guaina durante la pulizia, accelerando l'accumulo di danni.
In secondo luogo, la plastica rinforzata con fibra di vetro rilascia gas volatile acido altamente corrosivo in caso di riscaldamento eccessivo. Al fine di migliorare la forza di legame tra la fibra di vetro e la matrice plastica, le materie prime aggiungeranno agenti di accoppiamento silanici e additivi ritardanti di fiamma. Dopo la decomposizione termica ad alta-temperatura, questi additivi producono acido cloridrico e gas corrosivo solforato, che eroderanno continuamente la guaina metallica della termocoppia. I normali fili per termocoppie di tipo J-in lega contenente ferro- sono estremamente sensibili alla corrosione da solfuri e il filo si ossida e si frattura rapidamente; le comuni guaine in acciaio inossidabile 304 sono prive di componenti anticorrosione in molibdeno-e formano corrosione per vaiolatura in caso di erosione da gas acido a lungo-termine, causando danni allo strato isolante all'interno della sonda. Anche i fili in lega di nichel di tipo K-cromo avranno una maggiore velocità di deriva della temperatura in un ambiente con gas corrosivo e la precisione della calibrazione fallirà entro 3 mesi senza una manutenzione frequente.
In terzo luogo, la conduttività termica della fibra di vetro fusa è inferiore a quella della plastica pura, il che può facilmente causare un surriscaldamento locale della punta di rilevamento della termocoppia. Per garantire la fluidità dei materiali rinforzati con fibra di vetro, la temperatura di riscaldamento del canale caldo deve essere aumentata di 20~40 gradi rispetto alla resina pura. L'ambiente di lavoro a-alta{5}}temperatura a lungo termine aumenta il tasso di ossidazione dei fili in lega della termocoppia e l'ampiezza di espansione termica della guaina della sonda è maggiore. Il ripetuto attrito di espansione e contrazione tra la guaina e la parete del foro in acciaio dello stampo aggrava l'usura abrasiva, formando un circolo vizioso di usura e corrosione. L'elevata durezza dei depositi di carbonio in fibra di vetro adesi alla punta di rilevamento formerà uno strato isolante, bloccando la conduzione del calore, con conseguenti difetti nascosti di deriva della temperatura che non possono essere rilevati dal controller e la temperatura di fusione effettiva è molto superiore al valore di feedback, aggravando ulteriormente la decomposizione della plastica e la corrosione del gas.
Mirando alle caratteristiche di guasto delle termocoppie nello stampaggio di plastica rinforzata con fibra di vetro, l'industria ha creato schemi di abbinamento di ottimizzazione standardizzati. In termini di materiale della guaina, sostituire il normale acciaio inossidabile 304 con acciaio inossidabile 316L o lega anticorrosione Hastelloy- ed eseguire un trattamento di lucidatura a specchio sulla superficie per ridurre l'adesione della fibra di vetro e l'usura abrasiva. Nella progettazione strutturale, aumentare adeguatamente lo spessore della parete della guaina della sonda, adottare una struttura a baionetta a molla completamente sigillata per ridurre lo spazio tra la punta di rilevamento e la parete del foro, tagliare il canale per consentire la penetrazione della fibra di vetro contenente fusione. La priorità è data alle termocoppie ad isolamento minerale-di classe 1 K di elevata purezza-tipo-abbandonando le sonde di tipo J-con scarsa resistenza alla corrosione; aumentare la frequenza della pulizia regolare della punta di rilevamento durante la produzione per rimuovere tempestivamente i depositi di carbonio in fibra di vetro. Per stampi di produzione di massa con materiali ad alto contenuto di fibra di vetro (oltre il 30% GF), ridurre il ciclo di calibrazione della termocoppia a ogni due mesi e il ciclo di sostituzione completo a quattro mesi, in modo da evitare guasti improvvisi che incidono sul programma di produzione.
Dopo l'adozione di schemi termocoppia personalizzati anti-usura e anti{{1}corrosione, la durata media dei sensori negli stampi a canali caldi in plastica rinforzata con fibra di vetro può essere aumentata di oltre il doppio, riducendo di fatto la frequenza di manutenzione per l'arresto dello stampo e le perdite di lotti di prodotto difettosi causate da un guasto del controllo della temperatura.
