Comment l'humidité et la poussière affectent la durée de vie à long-terme des thermocouples à canaux chauds

Les moules de moulage par injection et les emplacements d’installation des canaux chauds présentent des environnements de travail intérieurs complexes et dynamiques. En plus des températures élevées et des vibrations mécaniques tout au long de l'année, l'humidité élevée de l'air de l'atelier, la poussière de plastique collectée, la poudre fine de métal et la saleté de fumée d'huile provoqueront une érosion et des dommages continus et progressifs aux thermocouples spéciaux des canaux chauds. La majorité des défaillances précoces des capteurs de thermocouple, des dérives de performances et de la réduction de la durée de vie sont dues aux effets à long terme de ces deux conditions environnementales importantes plutôt qu'à des problèmes de qualité du produit. Afin de maximiser le cycle de service des éléments de mesure de température, des mesures de protection spécifiques ne peuvent être mises en œuvre qu'après une étude approfondie du mécanisme d'endommagement.

Premièrement, la corrosion des circuits internes et la rouille structurelle externe sont deux façons dont les thermocouples à canaux chauds sont affectés négativement par un environnement très humide. Lors d'une production à long terme-, de nombreuses canalisations d'eau de refroidissement sont installées à l'intérieur des moules d'injection, et la vapeur d'eau s'évapore et se dissémine constamment autour des canaux chauds. La différence de température entre les canaux chauds à haute-température et l'air ambiant à basse-température entraînera la formation d'une quantité importante d'eau condensée à la surface des sondes métalliques des thermocouples, des bornes de câblage et des gaines de fils à haute-température, en particulier dans les régions humides du sud et les saisons de production en atelier avec une humidité de l'air élevée. L'eau condensée finira par s'infiltrer dans l'espace de la structure scellée des thermocouples ordinaires, entrera en contact avec les fils d'alliage de mesure de la température interne -, provoquera une corrosion électrochimique et une décoloration par oxydation des fils centraux, ruinera les performances de conversion thermoélectrique stables et fera dériver continuellement les données de température mesurées.

L'intrusion d'humidité dans la borne de câblage du thermocouple et dans la boîte de jonction externe peut également entraîner une déconnexion intermittente du signal de température, un mauvais contact entre les contacts du câblage et une résistance de contact accrue. Dans des situations graves, l'humidité entraînera des défauts de court-circuit-de la ligne de signal, amènera le contrôleur de température à émettre fréquemment de faux avertissements de circuit ouvert-et nécessitera l'arrêt de la chaîne de fabrication pour la maintenance et l'inspection. L'humidité fixée à la paroi du trou des sondes à thermocouple intégrées dans le trou de chauffage des canaux chauds finira par former une couche de rouille, isolant l'ajustement étroit entre la sonde et la matrice chauffante, diminuant l'efficacité de la conduction thermique, provoquant une température mesurée constamment inférieure à la température interne réelle et interférant sérieusement avec la logique normale de régulation de la température du système.

Deuxièmement, il est impossible de négliger les dommages que les fines impuretés et les poussières d'atelier causent aux thermocouples. De grandes quantités de poudre de microplastique, de poudre fine de remplissage, de brouillard d'huile d'agent de démoulage et de poussière de meulage de métal seront produites dans la chambre intérieure du moule et dans la zone d'installation des canaux chauds pendant les processus de fusion, d'injection, d'ouverture du moule et d'éjection du plastique. Ces contaminants microscopiques adhéreront de manière persistante à l’extérieur des faisceaux de câbles externes et des sondes à thermocouple. Lorsqu'ils s'accumulent jusqu'à un certain point, ils obstruent la surface d'induction thermique de la sonde, ralentissent le temps de réponse en température et empêchent le capteur d'enregistrer le changement instantané de température du canal d'écoulement des canaux chauds en temps réel, ce qui provoquera une hystérésis sévère de régulation de la température.

En plus d'accélérer le vieillissement et le durcissement de la peau protectrice extérieure des fils à haute température du thermocouple, l'accumulation mixte de poussière et de saleté d'huile rendra également la couche isolante fragile et fissurée, perdra son isolation à haute température et ses performances anti-usure d'origine, et introduira des risques de sécurité dus à une fuite électrique. De plus, lors des vibrations du moule ainsi que de la dilatation et de la contraction thermiques, ces particules de poussière dures et fines provoquent continuellement une friction et une abrasion sur la surface des sondes à thermocouple. Ils éroderont également progressivement la couche protectrice extérieure en alliage de la sonde, réduiront sa résistance structurelle globale et provoqueront facilement une déformation et des dommages à la sonde lors des étapes ultérieures d'utilisation.

Les entreprises doivent développer des exigences rigoureuses en matière de protection de l'environnement et d'entretien quotidien afin de résister avec succès à la double érosion de la poussière et de l'humidité et de prolonger la durée de vie des thermocouples à canaux chauds. Tout d'abord, améliorez les efforts globaux de ventilation et de déshumidification de l'atelier, vérifiez régulièrement l'étanchéité des conduites d'eau de refroidissement du moule, évitez les éclaboussures d'eau de refroidissement à proximité de la zone des canaux chauds et maintenez une atmosphère sèche et propre pour l'installation du moule. Deuxièmement, lors de l'achat d'équipement et du remplacement des pièces de rechange, accordez la priorité absolue au choix de thermocouples à canaux chauds entièrement scellés, étanches à l'eau et à la poussière. L'ensemble de la structure fermée peut empêcher la poussière et l'humidité de pénétrer à l'intérieur et maintenir un fonctionnement interne stable pendant une période prolongée.

Appliquez régulièrement une fine couche de graisse-antirouille-conductrice de chaleur et antirouille à haute température sur la pièce d'installation de la sonde pour créer un film d'isolation protecteur, puis essuyez et nettoyez la poussière et la saleté d'huile des sondes à thermocouple, des fiches de câblage et des boîtes de jonction. Pour empêcher la poussière externe et l'air humide de pénétrer et de causer des dommages cachés, utilisez des accessoires d'étanchéité spécifiques pour bloquer la sortie de la buse du canal chaud et tous les trous de mesure de la température lorsque le moule est arrêté pour rester en veille pendant une période prolongée. Afin de réduire la concentration flottante de poussière de plastique dans la zone d'opération de fabrication, planifiez judicieusement en même temps le dispositif de dépoussiérage de l'atelier.

Les effets néfastes d'un environnement humide et poussiéreux sur les thermocouples à canaux chauds peuvent être considérablement atténués par un certain nombre de techniques efficaces de protection d'isolation et de nettoyage quotidien. De plus, la stabilité et le fonctionnement à faible coût de l'ensemble du système de contrôle de la température des canaux chauds peuvent être obtenus, la précision des mesures de température du capteur peut être maintenue pendant une période de temps prolongée et la fréquence de remplacement des pièces vulnérables peut être réduite.