Tots els components metàl·lics dels col·lectors de canal calent, broquets i beines de termoparell s'expandeixen i es contrauen repetidament a alta temperatura i refrigeració cíclica. Els diferents materials d'aliatge porten diferents coeficients d'expansió tèrmica; Les taxes d'expansió no coincidents entre els components de mesura del termopar i el metall base del canal calent crearan buits de contacte progressius, que augmenten gradualment la resistència tèrmica i desencadenen una deriva de temperatura contínua durant milers de cicles de modelat. La majoria dels enginyers de motlles només se centren en l'interval de temperatura i la longitud del cable durant l'adquisició, ignorant els coeficients d'expansió coincidents, la qual cosa condueix a errors de contacte recurrents deficients en motlles de producció de llarga durada-.
Paràmetres d'expansió tèrmica estàndard dels materials de la funda del termoparell corrent: l'acer inoxidable 304 té un coeficient d'expansió de 17,2 × 10⁻⁶/ grau; L'acer inoxidable 316L és de 16,0 × 10⁻⁶/ grau; L'aliatge de níquel Inconel 600-crom baixa a 12,8 × 10⁻⁶/ grau . Els col·lectors i broquets de canal calent estan fets principalment d'acer de motlle de treball en calent H13, 8407 amb un coeficient d'expansió al voltant d'11,5 ~ 13,0 × 10⁻⁶ / grau. Els termoparells de funda d'Inconel presenten dades d'expansió gairebé consistents amb l'acer del motlle, de manera que la superfície de contacte entre la base de mesura i el col·lector no es separarà significativament després dels cicles de calefacció i refrigeració. Les beines d'acer inoxidable s'expandeixen molt més que l'acer del motlle, i l'anell de mesura o la base del botó s'arquejarà lleugerament a alta temperatura, formant petits buits d'aire una vegada que el motlle es refredi. Aquest buit acumula residus de plàstic carbonitzats durant cicles repetits, augmentant constantment la resistència tèrmica de contacte mes a mes.
Els termoparells de contacte de molla s'enfronten a riscos de desajustament d'expansió amplificats. Els anells de molla prims de 304 s'expandeixen molt més ràpidament que els cossos d'acer de broquets; després de desenes de cicles d'escalfament, la molla perd la força de pre-compressió, donant lloc a un embolcall incomplet al voltant de la paret exterior del broquet. El buit bloqueja la transferència de calor i el controlador rep senyals de temperatura falsament baixes per sobreescalfar la porta, provocant salivació, tret de filferro i defectes de punt negre. Els ressorts de coure de beril·li d'alt-elasticitat estan especialment formulats per compensar les diferències d'expansió; la seva deformació elàstica ajustable compensa els canvis dimensionals de l'expansió tèrmica, mantenint el contacte zero-fins i tot quan la funda i el metall base s'expandeixen de manera asíncrona.
Enrotlleu-les regles de concordança de sondes basades en coeficients d'expansió. Per a motlles d'automoció de cicle llarg-alta-temperatura i PEEK amb col·lectors d'acer H13, les sondes de cargol Inconel M3/M4 són la selecció prioritària per adaptar-se a l'expansió d'acer del motlle. Els motlles d'envasament de temperatura mitjana-que utilitzen col·lectors 316L poden adoptar sondes de funda de 316L amb un parell de compressió reforçat durant la instal·lació per compensar els buits d'expansió. Els termoparells 304 de baix cost només són adequats per a motlles de prova intermitents d'un sol-turn amb tirades de producció curtes i han d'augmentar el gruix del recobriment de pasta conductora tèrmica durant el muntatge per omplir els buits induïts per l'expansió-.
Contramesures de manteniment estandarditzades per a fallades de desajustament d'expansió. Durant la neteja trimestral de desmuntatge, comproveu si hi ha restes de contacte soltes a les bases de mesura i anells de molla. Si apareixen marques de buit òbvies, substituïu els anells de molla d'acer inoxidable per peces elàstiques de coure beril·li o actualitzeu les sondes d'acer inoxidable als models amb funda d'Inconel. Torneu a-premer els cargols de compressió amb claus dinamomiques després de cada neteja per restaurar la força de pre-compressió perduda per l'expansió tèrmica. Apliqueu pasta conductora tèrmica flexible d'alta -temperatura amb bona ductilitat; no s'esquerdarà després d'expansió i contracció repetides, omplint contínuament micro buits formats per taxes d'expansió metàl·liques inconsistents.
Suggeriments de disseny preventiu en l'etapa de personalització del termopar. Quan envieu material d'acer del motlle i dades del cicle de producció continu als proveïdors, sol·liciteu la coincidència del material de la funda basada en la consistència del coeficient d'expansió tèrmica. Els motlles que funcionen durant 24-hores de producció en massa sense-han d'evitar completament els termoparells d'acer inoxidable 304 de gran diferència d'expansió, eliminant els perills ocults de deriva a llarg termini causats pel desajust de l'expansió cíclica.
