Les plastiques modifiés renforcés de fibres de verre (GF-PP, GF-ABS, GF-PA66, GF-PPS) sont largement utilisés dans les pièces structurelles automobiles, les supports électroniques et le matériel industriel, et les thermocouples à canaux chauds qui les soutiennent ont souvent une durée de vie raccourcie, une dérive importante et une défaillance de perforation de la gaine par rapport aux moules en plastique non renforcés -ordinaires. Les propriétés physiques et chimiques particulières de la fibre de verre fondue sont à l’origine du vieillissement accéléré des thermocouples, et une conception personnalisée et ciblée de la structure de la gaine et de la sonde peut résoudre efficacement ce problème de l’industrie.
Tout d'abord, la fibre de verre fondue à haute-température présente de fortes caractéristiques d'usure par abrasion physique. Une fois le plastique fondu sous le chauffage des canaux chauds, les filaments de fibres de verre durs en suspension dans la masse fondue laveront et frotteront continuellement la porte et la paroi intérieure du collecteur à une vitesse d'écoulement élevée. Une petite partie de la matière fondue s'infiltrera dans le petit espace entre la pointe de détection du thermocouple et la paroi du trou de montage sous pression d'injection. La fibre de verre dans la masse fondue imprégnée agit comme du sable abrasif, grattant continuellement la surface de la gaine en acier inoxydable lors de chaque cycle d'expansion et de contraction thermique d'ouverture et de fermeture du moule. Les gaines lisses ordinaires en acier inoxydable 304 seront rayées par de minuscules piqûres après un à deux mois de production, et les piqûres deviendront des points de corrosion pour le gaz de décomposition du plastique, s'étendant progressivement jusqu'à la perforation et au court-circuit interne du fil. De plus, lors du démontage de la buse pour nettoyer les dépôts de carbone de la grille, les résidus de fibres de verre fixés à la surface de la sonde rayeront la gaine lors de l'essuyage, accélérant ainsi l'accumulation des dommages.
Deuxièmement, les plastiques renforcés de fibres de verre libèrent des gaz volatils acides hautement corrosifs en cas de chauffage excessif. Afin d'améliorer la force de liaison entre la fibre de verre et la matrice plastique, les matières premières ajouteront des agents de couplage silane et des additifs ignifuges. Après une décomposition thermique à haute -température, ces additifs produisent du chlorure d'hydrogène et du sulfure de gaz corrosif, qui érodent continuellement la gaine métallique du thermocouple. Les fils de thermocouple de type J- en alliage contenant du fer ordinaire-sont extrêmement sensibles à la corrosion par les sulfures, et le fil sera oxydé et cassant rapidement ; Les gaines courantes en acier inoxydable 304 manquent de composants anticorrosion au molybdène - et formeront une corrosion par piqûres sous l'érosion à long terme des gaz acides -, entraînant des dommages à la couche d'isolation à l'intérieur de la sonde. Même les fils en alliage de nickel de type K-nickel-chrome auront une vitesse de dérive de température accrue dans un environnement de gaz corrosif, et la précision de l'étalonnage échouera dans les 3 mois sans entretien fréquent.
Troisièmement, la conductivité thermique de la fibre de verre fondue est inférieure à celle du plastique pur, ce qui peut facilement provoquer une surchauffe locale de la pointe de détection du thermocouple. Afin de garantir la fluidité des matériaux renforcés de fibres de verre, la température de chauffage des canaux chauds doit être augmentée de 20 à 40 degrés par rapport à la résine pure. Un environnement de travail à haute température-à long terme-augmente le taux d'oxydation des fils en alliage de thermocouple et l'amplitude de dilatation thermique de la gaine de la sonde est plus grande. Les frottements répétés d'expansion et de contraction entre la gaine et la paroi du trou en acier du moule aggravent l'usure abrasive, formant un cercle vicieux d'usure et de corrosion. La dureté élevée des dépôts de carbone en fibre de verre collés à la pointe de détection formera une couche d'isolation, bloquant la conduction thermique, entraînant des défauts de dérive de température cachés qui ne peuvent pas être détectés par le contrôleur, et la température de fusion réelle est bien supérieure à la valeur de retour, aggravant encore la décomposition du plastique et la corrosion des gaz.
En visant les caractéristiques de défaillance des thermocouples dans le moulage de plastique renforcé de fibres de verre, l'industrie a mis au point des schémas d'optimisation standardisés. En termes de matériau de gaine, remplacez l'acier inoxydable 304 ordinaire par de l'acier inoxydable 316L ou un alliage anticorrosion Hastelloy -, et effectuez un traitement de polissage miroir sur la surface pour réduire l'adhérence des fibres de verre et l'usure abrasive. Dans la conception structurelle, augmentez l'épaisseur de paroi de la gaine de la sonde de manière appropriée, adoptez une structure à baïonnette à ressort entièrement scellée pour réduire l'écart entre la pointe de détection et la paroi du trou, coupez le canal pour que la fibre de verre contenant de la fonte puisse pénétrer. La priorité est donnée aux thermocouples à isolation minérale de haute-classe de pureté 1 de type K-de type-, abandonnant les sondes de type J-à faible résistance à la corrosion ; augmenter la fréquence de nettoyage régulier de la pointe de détection pendant la production pour éliminer les dépôts de carbone de la fibre de verre à temps. Pour les moules de production en série de matériaux à haute teneur en fibres de verre (plus de 30 % de GF), raccourcissez le cycle d'étalonnage du thermocouple à tous les deux mois et le cycle de remplacement complet à quatre mois, afin d'éviter une défaillance soudaine affectant le calendrier de production.
Après avoir adopté des schémas de thermocouple personnalisés anti-usure et anti-corrosion, la durée de vie moyenne des capteurs dans les moules à canaux chauds en plastique renforcé de fibre de verre peut être augmentée de plus du double, réduisant ainsi efficacement la fréquence de maintenance des arrêts de moule et les pertes de produits défectueux par lots causées par une défaillance du contrôle de température.
