Formele cu canal cald de producție zilnică suferă cicluri repetate de șoc termic de oprire la temperatura camerei → încălzire până la temperatura de producție → răcire la temperatura camerei și fiecare ciclu generează stres termic de tracțiune și compresiune alternativ pe fiecare componentă a termocuplului, inclusiv punctele de sudură la joncțiune fierbinte, fire de aliaj, umplutură de izolație minerală și mantale metalice. Acumularea pe termen lung a daunelor cauzate de șoc termic ciclic va scurta în mod continuu durata de viață teoretică a termocuplurilor, iar matrițele cu pornire și oprire zilnică frecventă au o rată de eșec de peste două ori mai mare decât cea a matrițelor de producție continuă non-stop de 24-ore. Analizarea mecanismului de deteriorare al fiecărei componente sub șoc termic și formularea de proceduri de funcționare standardizate de încălzire lentă și răcire lentă pot reduce în mod eficient intensitatea stresului termic și pot extinde ciclul mediu de service al termocuplurilor cu mai mult de 40%.
Partea cea mai vulnerabilă la deteriorarea șocului termic este punctul de sudare a joncțiunii fierbinți al termocuplului. Firele din aliaj de cromel și alumel de tip K-au coeficienți liniari de dilatare termică diferiți; de fiecare dată când temperatura crește și scade, cele două fire se extind și se contractă la viteze diferite, generând o mică tensiune alternativă la îmbinarea de sudură. După sute de cicluri de șoc termic, pe suprafața punctului de sudare apar micro fisuri de oboseală, care se extind treptat în defecte ascunse de deconectare parțială. Când matrița este încălzită și fisura se extinde sub dilatarea termică, circuitul este deconectat, declanșând alarma de temperatură maximă TC; când matrița se răcește și se contractă, fisura contactează din nou pentru a restabili citirile normale, formând defecțiuni aleatoare ale circuitului deschis, greu de--reprodusă intermitent-, care interferează serios cu programarea producției de masă. Termocuplurile care adoptă sudarea etanșată în vid pot reduce stresul termic intern al bulelor, încetinind viteza de generare a fisurilor cu mai mult de 60% în comparație cu sondele obișnuite de sudură-aer deschis, care este standardul de bază de selecție pentru matrițe cu șocuri termice frecvente de pornire și oprire.
Umplutura cu oxid de magneziu mineral din interiorul învelișului suferă daune de compactare liberă în cazul schimbărilor ciclice de temperatură. Pulberea de oxid de magneziu compactat de densitate mare-și învelișul din oțel inoxidabil au rate de expansiune nepotrivite; Expansiunea repetată a încălzirii și contracția de răcire vor slăbi treptat pulberea de umplere strânsă inițial, formând un număr mare de goluri de aer minuscule între firele interne din aliaj și pulberea de izolație. Golurile de aer reduc eficiența conducerii căldurii, inducând o deviere de temperatură, iar umiditatea din atelier, aerul pătrunde în golurile libere în timpul răcirii matriței, scăzând rezistența izolației și declanșând defecțiuni intermitente de scurt-circuit. Formele care mențin o temperatură constantă timp de 24 de ore fără răcire frecventă mențin compactitatea stabilă a umpluturii cu oxid de magneziu pentru o perioadă lungă de timp, în timp ce matrițele care se răcesc complet după fiecare schimb de lucru vor apărea umplute în vrac în 2-3 luni de la utilizare, accelerând foarte mult îmbătrânirea sondei.
Mantaua metalică exterioară suportă daune prin frecare alternativă cu peretele orificiului de montare a matriței în timpul ciclurilor de șoc termic. Când este încălzit, diametrul exterior al tecii se extinde și strânge strâns peretele găurii; când este răcită, mantaua se micșorează pentru a forma un mic spațiu între manta și peretele găurii. Extrudarea alternativă și frecarea repetată zgârie suprafața lustruită a tecii, formând micro gropi de coroziune. Gazul coroziv de descompunere a plasticului se acumulează în gropi, accelerând deteriorarea perforației învelișului în timp. Formele cu șocuri termice frecvente au urme evidente de coroziune la zgârieturi pe mantaua sondei după o lună de utilizare, în timp ce matrițele care funcționează continuu au doar o ușoară uzură uniformă după jumătate de an. Învelișurile-peretilor subțiri de micro-termocuplu cu grosimea peretelui sub 0,15 mm sunt mai sensibile la deteriorarea prin frecare prin șoc termic și sunt predispuse la defecțiuni de penetrare după cicluri frecvente de răcire și încălzire pe termen scurt-.
Firele interne de aliaj cu mai multe fire răsucite-cumulează daune cauzate de oboseală de torsiune sub tensiune termică alternativă. Expansiunea termică diferită a fiecărui filament de aliaj subțire din interiorul firului cu mai multe fire generează frecare și extrudare reciprocă între fire în timpul fiecărui ciclu de șoc termic; Frecarea repetată-pe termen lung uzează stratul de pasivizare a oxidului de suprafață al filamentului, accelerând deriva de oxidare inter-catenelor. Firele cu un singur nucleu solid evită deteriorarea prin frecarea între toroane, dar întregul fir suportă stres termic concentrat, iar fisurile se formează ușor în pozițiile de îndoire după mai multe cicluri de șoc termic. Prin urmare, matrițele cu șocuri termice frecvente și dispunerea cablajului îndoit trebuie să selecteze fire îngroșate cu mai multe -toroane, cu acoperire de pasivare pe fiecare suprafață a filamentului pentru a echilibra performanța anti-îndoire și anti-șoc termic.
Specificațiile standardizate de încălzire lentă și funcționare de răcire lentă reduc intensitatea șocului termic. Înainte de pornirea oficială a producției, implementați proceduri de încălzire segmentate: mai întâi încălziți toate zonele de canal fierbinte la 120 de grade și mențineți apăsat timp de 30 de minute, apoi creșteți temperatura cu 50 de grade la fiecare 15 minute, până când ajungeți la temperatura setată de producție, evitând încălzirea rapidă într-un-pas care generează stres termic instantaneu violent. După oprirea zilnică a producției, nu întrerupeți direct toată puterea de încălzire; menține temperatura constantă a canalului fierbinte la 150 de grade timp de o oră, apoi reduce treptat temperatura cu 40 de grade la fiecare 20 de minute până la răcire la temperatura camerei, încetinind viteza de contracție a răcirii pentru a reduce amplitudinea tensiunii alternative. Pentru matrițele care trebuie să oprească producția pentru mai mult de o zi, acoperiți colectorul și duza cu bumbac gros termoizolant pentru a încetini răcirea naturală și pentru a reduce rata de schimbare a temperaturii.
Sprijină optimizarea selecției termocuplurilor vizate pentru matrițe cu șocuri termice frecvente: acordați prioritate sondelor izolate cu minerale MI de înaltă-densitate MI-izolate la cald-sigilate la cald, cu învelișuri de aliaj îngroșate anti-uzură; evitați microsondele cu perete ultra-subțire și sondele de sudură cu aer deschis{-cost redus. Scurtați ciclul obișnuit de inspecție de dezasamblare a termocuplurilor la fiecare două săptămâni, verificați punctul de sudare pentru decolorare și microfisuri și înlocuiți în prealabil sondele cu fisuri de oboseală pentru a evita oprirea bruscă a circuitului deschis-de producție. Prin reducerea intensității șocului termic prin procese standardizate de încălzire și oprire și potrivirea sondelor de înaltă-performanță anti-șoc termic, viteza de atenuare a duratei de viață a termocuplurilor cauzată de schimbările ciclice de temperatură poate fi încetinită fundamental, reducând semnificativ costul anual de înlocuire a pieselor de schimb ale matrițelor de pornire și oprire frecvente.
