Кожна гарячоканальна прес-форма проходить повторювані цикли термічного удару від холодної зупинки до високої температури виробництва, а потім знову охолоджується під час щоденних виробничих змін. Циклічні різкі зміни температури створюють змінну температурну напругу всередині зондів термопар, крок за кроком розмивають дроти зі сплавів, мінеральну ізоляцію та матеріали оболонки та спричиняють передчасний вихід із ладу набагато раніше теоретичного терміну служби. З’ясування механізмів пошкодження від термічного удару допомагає сформулювати плани цільового захисту та обслуговування, щоб уповільнити процес старіння.
Термічний удар спочатку пошкоджує точку зварювання гарячого спаю термопари. Дві дроти з різного сплаву (хромель-алюмель для типу K-) мають різні коефіцієнти теплового розширення. Кожен цикл нагрівання та охолодження створює незначну напругу розтягування та стискання у зварювальному з’єднанні. Після сотень термічних циклів на зварному шві з’являються мікротріщини, які поступово переходять у часткове роз’єднання, що утворює приховані переривчасті розриви. Коли форма нагрівається і зварний шов розширюється, тріщина повністю відділяється, викликаючи сигнали тривоги максимальної температури; коли охолодження зменшується, тріщина знову контактує та відновлює нормальні показання, створюючи неправильні--відтворювані дефекти.
Мінеральна ізоляція з оксиду магнію всередині зондів MI також зазнає пошкодження від циклічного теплового удару. Порошок оксиду магнію та оболонка з нержавіючої сталі мають невідповідні швидкості розширення; багаторазове підвищення та зниження температури розпушує ущільнений порошок наповнювача, утворюючи крихітні повітряні проміжки між проводами зі сплаву та ізоляцією. Повітряні зазори знижують ефективність теплопровідності, створюючи дрейф температури, а волога проникає в вільні зазори під час охолодження форми, знижуючи опір ізоляції та викликаючи періодичні короткі замикання. Зонди, що використовуються у прес-формах із частим щоденним запуском і зупинкою, показують нещільне наповнення оксидом магнію протягом 2–3 місяців, тоді як безперервно працюючі 24-годинні форми зберігають щільне наповнення протягом понад шести місяців.
Зовнішня металева оболонка зазнає тертя циклічного розширення та звуження через монтажні отвори у формі сталі. Кожен цикл нагрівання розширює зовнішній діаметр оболонки, стискаючи стінку отвору; охолодження стискає оболонку, утворюючи крихітні проміжки. Зворотно-поступальне тертя дряпає поверхню оболонки, утворюючи корозійні ями, які захоплюють газ розкладання пластику та прискорюють пошкодження перфорації. Прес-форми з частими зупинками зміни показують очевидну корозію подряпин на оболонках зондів протягом короткого часу, порівняно з незначним зносом зондів безперервного виробництва.
Диференційовані схеми захисту форм із різною частотою термоудару. Для періодичних виробничих форм, які повністю охолоджуються після кожної зміни, застосовуйте процедури поетапного підвищення температури: нагрійте всі зони до 120 градусів і витримуйте протягом 30 хвилин перед підвищенням до виробничої температури, уникаючи одно-швидкого нагрівання, яке створює сильний термічний шок. Не відключайте опалення відразу після закінчення виробництва; підтримувати постійну температуру 150 градусів протягом однієї години, щоб повільно охолодити форму та зменшити змінну амплітуду напруги.
Для вибору термопари, яка стійка до термічного удару, віддавайте перевагу повністю ущільненим високо-зондам MI із-герметичними точками зварювання з гарячим з’єднанням. Вакуумне зварювання усуває крихітні бульбашки повітря на зварному шві, які розширюються під впливом тепла та тріскаються в з’єднаннях. Оболонки зі сплаву з потовщеними стінками підвищують стійкість до тертя проти контакту циклічного розширення з отворами форми, сповільнюючи накопичення подряпин і корозії. Уникайте тонкостінних-мікрозондів для прес-форм із частими циклами запуску та вимкнення термічного удару, оскільки над-тонкі оболонки не можуть витримувати довгострокові-перемінні навантаження.
Зосередьтеся на регулярній перевірці термошокових зондів: під час щомісячного технічного обслуговування вийміть зонди, щоб перевірити зварювання наконечника датчика на наявність зміни кольору та мікротріщин, і заздалегідь замініть зонди на темні, потріскані точки зварювання, щоб уникнути раптової-розривної зупинки виробництва. Зменшення інтенсивності та частоти теплового удару за допомогою стандартизованих процесів нагрівання та відключення може подовжити термін служби термопари більш ніж на 40%.
