Le termocoppie a baionetta a molla si affidano a-molle di compressione integrate per mantenere la punta di rilevamento saldamente fissata al fondo del foro di montaggio in acciaio dello stampo, eliminando la resistenza al calore del traferro e stabilizzando la precisione della misurazione della temperatura. I dati di manutenzione dell'officina mostrano che oltre il 40% dei guasti nascosti-di deriva termica senza allarmi sono riconducibili all'attenuazione e al guasto delle prestazioni della molla, che vengono facilmente ignorati dai tecnici durante l'ispezione quotidiana, con conseguente espansione graduale della deviazione della temperatura dopo settimane di produzione e lotti di prodotti difettosi. Il processo di cedimento della molla è suddiviso in fatica elastica, perdita di pressione per corrosione e deformazione di bloccaggio meccanico in tre fasi, ciascuna con diversi fattori di induzione e misure di prevenzione mirate.
La prima forma di cedimento è l'attenuazione della fatica elastica dopo la compressione del ciclo termico a lungo-termine. Gli stampi a canale caldo subiscono ripetute dilatazioni di riscaldamento e contrazione di raffreddamento ad ogni ciclo produttivo; la molla all'interno della sonda viene continuamente compressa e rimbalza con il cambiamento delle dimensioni della parete del foro dello stampo, sopportando a lungo sollecitazioni meccaniche alternate. Le comuni molle in acciaio a basso-carbonio perdono la forza di compressione elastica dopo 2–3 mesi di estrusione a ciclo termico continuo: la molla non può spingere completamente la punta di rilevamento per adattarsi al fondo del foro dopo l'espansione termica dell'acciaio dello stampo, formando un traferro fisso di 0,2–0,5 mm tra la punta e la parete del foro. L'aria ha una conduttività termica estremamente bassa e l'efficienza del trasferimento di calore della sonda diminuisce drasticamente, portando la temperatura visualizzata a essere di 3-8 gradi inferiore alla temperatura effettiva del collettore o dell'ugello. Questa deriva non ha un codice di allarme del controller e i tecnici non riescono a rilevare l'aspetto anomalo della sonda durante l'ispezione visiva, ma scoprono solo deformazioni del prodotto, differenze di colore e difetti di riempimento sbilanciati dopo la produzione di massa. Le molle dedicate ai canali caldi di alta-qualità adottano acciaio per molle in lega ad alta-temperatura con trattamento di passivazione anti-fatica, che può mantenere una pressione elastica stabile per più di 5 mesi con cicli termici continui di 24 ore, ritardando notevolmente l'attenuazione della fatica.
La seconda forma di cedimento è la corrosione della molla che provoca una perdita di pressione elastica. Gli stampi che lavorano POM, PA-ritardante di fiamma, PVC e plastica rinforzata con fibra di vetro rilasciano gas volatili acidi, solfuri e alogeni ad alta temperatura, che penetrano nel minuscolo spazio tra la guaina della sonda e il foro di montaggio e entrano in contatto con la molla-integrata. Le normali molle in acciaio inossidabile senza trattamento di passivazione anti-corrosione produrranno ruggine e cavità di corrosione sulla superficie dopo essere entrate in contatto con gas corrosivo per un breve periodo; lo strato di corrosione riduce l'effettiva area della sezione trasversale- del filo della molla, indebolendo la tensione elastica integrale, e la molla non può fornire una corsa di compressione sufficiente per eliminare gli spazi d'aria. Le molle per termocoppie per uso medico e alimentare- adottano materiali in lega Hastelloy completamente passivati, che resistono alla corrosione degli acidi deboli e dei gas organici ed evitano l'attenuazione elastica causata dalla ruggine. Inoltre, l'olio idraulico dell'officina, il fluido da taglio e la polvere che entrano nel foro di montaggio della sonda aderiranno anche alla superficie della molla, formando strati isolanti dallo sporco d'olio che riducono l'elasticità della molla, accelerando la velocità di guasto.
La terza forma di guasto è la deformazione del bloccaggio meccanico causata da un'operazione di installazione non-standard. Durante l'assemblaggio dello stampo, i tecnici inseriscono la sonda della termocoppia obliquamente nel foro di montaggio e la parete laterale del foro comprime la molla lateralmente, piegando la spirale della molla e perdendo permanentemente le prestazioni di compressione assiale originali. Dopo la deformazione dell'inserimento obliquo, la molla può fornire solo una pressione unilaterale parziale-e la punta di rilevamento non può essere fissata completamente al fondo del foro, con conseguente conduzione di calore non uniforme e deriva della temperatura. Un serraggio eccessivo del raccordo a compressione provoca anche la deformazione della molla per sovracompressione oltre il limite elastico; la molla non può rimbalzare dopo l'ultra-compressione a lungo termine-, perdendo permanentemente elasticità. Molti addetti alla manutenzione tirano con forza il cavo della termocoppia per estrarre la sonda e la forza di trazione assiale allunga la spirale della molla, provocando un allungamento permanente e una corsa di compressione insufficiente.
Misure di prevenzione e manutenzione standardizzate per evitare derive dovute a guasti della molla. Per prima cosa, seleziona molle in lega anticorrosione ad alta-temperatura-quando personalizzi le termocoppie: i normali stampi in resina non-corrosiva scelgono molle in acciaio inossidabile 316L passivato; gli stampi per materie plastiche tecniche corrosive e per camere bianche mediche vengono aggiornati con molle in lega Hastelloy per rallentare la fatica e l'attenuazione della corrosione. In secondo luogo, standardizzare le specifiche operative di installazione della sonda: inserire la sonda direttamente nel foro di montaggio senza inclinarla, controllare uniformemente la coppia di serraggio del raccordo di compressione per evitare una compressione eccessiva, tenere il corpo della guaina invece di tirare il cavo durante lo smontaggio della sonda per evitare la deformazione dell'allungamento della molla. In terzo luogo, ispezione regolare dello smontaggio dello stato della molla durante la manutenzione mensile dello stampo: estrarre la sonda e premere manualmente la punta di rilevamento per testare la velocità di rimbalzo della molla; un rimbalzo lento o un ripristino incompleto indicano affaticamento elastico e la sonda viene sostituita in anticipo per evitare errori di deriva. Pulire la superficie della molla con un panno imbevuto di alcol per rimuovere sporco d'olio e depositi carboniosi, bloccando i canali di contatto del gas corrosivo. In quarto luogo, per gli stampi che lavorano resine corrosive, ridurre il ciclo di sostituzione della termocoppia a quattro mesi e ispezionare l'elasticità della molla ogni due settimane per schermare in anticipo le sonde attenuate.
Abbinando molle ad alte-prestazioni anti-antifatica-corrosione e standardizzando le operazioni di installazione e manutenzione, il tasso di guasto nascosto dovuto alla deriva termica causato dal guasto della molla può essere ridotto di oltre l'80%, eliminando-perdite di qualità impercettibili a lungo termine degli stampi a canali caldi a più-cavità.
