Lo strato isolante interno delle termocoppie del canale caldo isola i cavi termoelettrici positivi e negativi per prevenire guasti da cortocircuito-, mentre l'isolamento della guaina esterna resiste alle alte temperature, alla corrosione da fusione, all'inquinamento da olio e all'attrito meccanico nell'ambiente di lavoro dello stampo. Diversi materiali isolanti hanno una diversa resistenza alla temperatura, stabilità chimica e tenacità meccanica, che diventano il fattore fondamentale che determina il ciclo di servizio delle termocoppie in diversi ambienti di applicazione dei canali caldi. I principali materiali isolanti utilizzati nel settore includono isolamento minerale in ossido di magnesio, isolamento in plastica ad alta temperatura in PTFE-, isolamento intrecciato in fibra di vetro e isolamento degli avvolgimenti in mica, ciascuno con scenari esclusivi applicabili al canale caldo.
L'ossido di magnesio (isolamento minerale MI) è il materiale di riempimento standard per le tradizionali termocoppie a canale caldo-ad alte prestazioni. Viene riempito e compattato all'interno della guaina di acciaio inox, avvolgendo separatamente i due conduttori termoelettrici. L'ossido di magnesio ha eccellenti prestazioni di isolamento alle alte-temperature, resistenza di isolamento stabile superiore a 1000 gradi e buona conduttività termica, che può trasferire rapidamente la temperatura della guaina ai fili in lega interni per garantire il rilevamento in tempo reale-. Allo stesso tempo, la solida struttura di riempimento può fissare saldamente i fili interni, evitando spostamenti e fratture dei fili interni causati da flessioni ripetute, vibrazioni dello stampo ed espansione e contrazione termica. Il limite dell'isolamento in ossido di magnesio è che non può essere esposto all'umidità per lungo tempo; l'ossido di magnesio umido porterà ad un forte calo della resistenza di isolamento e attiverà cortocircuiti intermittenti. Pertanto, le termocoppie MI devono essere dotate di connettori sigillati e i pezzi di ricambio devono essere conservati in un ambiente asciutto. Tutte le termocoppie a baionetta a molla utilizzate nei canali caldi-di fascia alta del settore automobilistico e medico adottano una struttura di isolamento minerale completa di ossido di magnesio.
L'isolamento in PTFE (politetrafluoroetilene) è ampiamente utilizzato nelle termocoppie per canali caldi-di grado pulito e a bassa{{1}temperatura. Il PTFE non produce sostanze volatili tossiche ad alta temperatura, ha un'elevata resistenza alla corrosione dei gas volatili acidi-base precipitati dalla fusione della plastica e non rilascia detriti che inquinano le fusioni di grado medico e alimentare-. Il suo intervallo di temperatura di funzionamento continuo è compreso tra -20 gradi e 260 gradi, quindi viene utilizzato principalmente per l'isolamento del filo esterno delle linee in uscita della termocoppia e abbinato a microugelli di stampi di prodotti medici monouso. Lo svantaggio del PTFE è la scarsa resistenza alle alte temperature; quando la temperatura locale supera i 300 gradi per un lungo periodo, il materiale si ammorbidisce e invecchia, provocando la fusione dello strato isolante e il cortocircuito del filo. Pertanto, il PTFE non può essere utilizzato come isolamento di riempimento interno della sonda vicino alla zona di riscaldamento del canale caldo e può essere applicato solo alla sezione di cablaggio dell'estremità fredda all'esterno della piastra dello stampo.
L'isolamento intrecciato in fibra di vetro è il materiale isolante generale più-economico per le termocoppie a canale caldo entry-level. Ha un basso costo della materia prima, una certa flessibilità di piegatura e può resistere a temperature di esercizio a lungo termine- inferiori a 550 gradi, che è adatta per termocoppie di tipo J-di stampi a canale caldo per imballaggi ordinari. I difetti della fibra di vetro sono evidenti: la struttura intrecciata presenta degli spazi vuoti che assorbono facilmente l'olio dell'officina, la polvere e i depositi carboniosi della plastica, con conseguente riduzione delle prestazioni di isolamento dopo un uso a lungo-termine; la fibra è fragile ed è facile rompersi e cadere se piegata ripetutamente, formando detriti conduttivi all'interno del cavo che inducono un cortocircuito. Inoltre, la fibra di vetro rilascia minuscole polveri di fibra quando viene usurata, che non possono soddisfare i requisiti di igiene delle officine di produzione medica, quindi è completamente esclusa dai sensori di supporto dei canali caldi medici.
L'isolamento degli avvolgimenti in mica viene utilizzato principalmente per speciali termocoppie a canale caldo-a temperatura ultraelevata abbinate a PEEK, LCP e altri tecnopolimeri ad alta-temperatura. La mica può resistere a temperature istantanee superiori a 1300 gradi e ha prestazioni di isolamento stabili in caso di radiazioni ad alta-temperatura a lungo-termine. Viene spesso avvolto sulla superficie di spessi fili in lega di termocoppia all'interno di ugelli ad alta-temperatura. Tuttavia, la mica ha scarsa flessibilità ed è facile da spezzare quando piegata, quindi non può essere utilizzata per sonde a guaina microsottile che necessitano di piegature e disassemblaggi frequenti ed è limitata solo a strutture di sonde diritte fisse di piastre collettori di grandi dimensioni.
Nel processo di selezione del modello di termocoppia, i tecnici devono innanzitutto valutare la temperatura continua più alta della zona di riscaldamento del canale caldo e gli standard ambientali di produzione per selezionare i materiali isolanti corrispondenti. Molti guasti prematuri delle termocoppie in officina sono causati da materiali isolanti non corrispondenti: ad esempio, l'utilizzo di sonde isolate in fibra di vetro per stampi medicali porta all'inquinamento del prodotto; l'utilizzo di fili isolati in PTFE per estendersi nella zona dell'ugello ad alta-temperatura porta alla fusione dell'isolamento e al cortocircuito. Un ragionevole abbinamento dei materiali isolanti può prolungare la durata media delle termocoppie dei canali caldi di oltre il 50% e ridurre efficacemente la frequenza degli arresti improvvisi causati da danni all'isolamento.
