Nhựa biến tính được gia cố bằng sợi thủy tinh (GF-PP, GF-ABS, GF-PA66, GF-PPS) được sử dụng rộng rãi trong các bộ phận kết cấu ô tô, giá đỡ điện tử và phần cứng công nghiệp, đồng thời cặp nhiệt điện chạy nóng hỗ trợ của chúng thường có tuổi thọ sử dụng ngắn hơn, độ trôi nghiêm trọng và hư hỏng thủng vỏ so với các khuôn nhựa không được gia cố-thông thường. Các tính chất vật lý và hóa học đặc biệt của sợi thủy tinh tan chảy là nguyên nhân sâu xa của sự lão hóa cặp nhiệt điện tăng tốc, và thiết kế cấu trúc đầu dò và vỏ bọc tùy chỉnh có mục tiêu có thể giải quyết hiệu quả điểm yếu của ngành này.
Trước hết,-sợi thủy tinh nóng chảy ở nhiệt độ cao có đặc tính mài mòn vật lý mạnh. Sau khi nhựa tan chảy dưới tác động của hệ thống sưởi Á hậu nóng, các sợi sợi thủy tinh cứng lơ lửng trong chất tan chảy sẽ liên tục rửa và chà xát cổng và thành trong của ống góp ở tốc độ dòng chảy cao. Một phần nhỏ của chất tan chảy sẽ thấm vào khe hở nhỏ giữa đầu cảm biến cặp nhiệt điện và thành lỗ lắp dưới áp suất phun. Sợi thủy tinh trong tan chảy thấm hoạt động như cát mài mòn, liên tục làm trầy xước bề mặt của vỏ thép không gỉ trong mỗi chu kỳ mở và đóng khuôn, giãn nở và co lại nhiệt. Vỏ bọc bằng thép không gỉ 304 trơn thông thường sẽ bị trầy xước với các vết rỗ nhỏ sau một đến hai tháng sản xuất, và các vết rỗ sẽ trở thành điểm ăn mòn cho khí phân hủy nhựa, dần dần mở rộng đến thủng và đoản mạch dây bên trong. Ngoài ra, khi tháo rời đầu phun để làm sạch cặn carbon cổng, cặn sợi thủy tinh bám trên bề mặt đầu dò sẽ làm xước vỏ trong quá trình lau, đẩy nhanh quá trình tích tụ hư hỏng.
Thứ hai, nhựa gia cố bằng sợi thủy tinh giải phóng khí dễ bay hơi có tính axit có tính ăn mòn cao khi đun nóng quá mức. Để cải thiện lực liên kết giữa sợi thủy tinh và ma trận nhựa, nguyên liệu thô sẽ thêm chất liên kết silan và phụ gia chống cháy. Sau khi-phân hủy nhiệt ở nhiệt độ cao, các chất phụ gia này tạo ra khí ăn mòn hydro clorua và sunfua, khí này sẽ liên tục ăn mòn vỏ kim loại của cặp nhiệt điện. Dây cặp nhiệt điện loại J-có chứa hợp kim sắt thông thường là sắt cực kỳ nhạy cảm với sự ăn mòn sunfua và dây sẽ nhanh chóng bị oxy hóa và gãy giòn; vỏ bọc bằng thép không gỉ 304 thông thường thiếu các thành phần chống ăn mòn molypden-và sẽ hình thành sự ăn mòn rỗ dưới sự xói mòn khí axit lâu dài-, dẫn đến hư hỏng lớp cách nhiệt bên trong đầu dò. Ngay cả dây hợp kim crom loại K{10}}niken{11}}sẽ có tốc độ trôi theo nhiệt độ tăng trong môi trường khí ăn mòn và độ chính xác hiệu chuẩn sẽ không đạt trong vòng 3 tháng nếu không bảo trì thường xuyên.
Thứ ba, độ dẫn nhiệt của sợi thủy tinh nóng chảy thấp hơn nhựa nguyên chất, dễ gây ra hiện tượng quá nhiệt cục bộ của đầu cảm biến cặp nhiệt điện. Để đảm bảo tính lưu động của vật liệu gia cố bằng sợi thủy tinh, nhiệt độ gia nhiệt của Á hậu nóng cần tăng thêm 20 ~ 40 độ so với nhựa nguyên chất. Môi trường làm việc ở nhiệt độ cao-cao{5}}trong thời gian dài làm tăng tốc độ oxy hóa của dây hợp kim cặp nhiệt điện và biên độ giãn nở nhiệt của vỏ đầu dò lớn hơn. Ma sát giãn nở và co lại lặp đi lặp lại giữa vỏ bọc và thành lỗ thép khuôn làm trầm trọng thêm tình trạng mài mòn, tạo thành một vòng luẩn quẩn mài mòn và ăn mòn. Độ cứng cao của cặn carbon sợi thủy tinh bám vào đầu cảm biến sẽ tạo thành một lớp cách ly, ngăn chặn sự dẫn nhiệt, dẫn đến lỗi trôi nhiệt độ ẩn mà bộ điều khiển không thể phát hiện được và nhiệt độ nóng chảy thực tế cao hơn nhiều so với giá trị phản hồi, làm trầm trọng thêm sự phân hủy nhựa và ăn mòn khí.
Nhằm vào các đặc tính hư hỏng của cặp nhiệt điện trong khuôn nhựa gia cố bằng sợi thủy tinh, ngành công nghiệp đã hình thành các sơ đồ kết hợp tối ưu hóa được tiêu chuẩn hóa. Về chất liệu vỏ bọc, hãy thay thế thép không gỉ 304 thông thường bằng thép không gỉ 316L hoặc hợp kim chống ăn mòn Hastelloy-, đồng thời tiến hành xử lý đánh bóng gương trên bề mặt để giảm độ bám dính và mài mòn của sợi thủy tinh. Trong thiết kế cấu trúc, tăng độ dày thành của vỏ đầu dò một cách thích hợp, sử dụng cấu trúc lưỡi lê lò xo kín hoàn toàn để giảm khoảng cách giữa đầu cảm biến và thành lỗ, cắt kênh để tan chảy có chứa sợi thủy tinh xuyên qua. Ưu tiên cho cặp nhiệt điện cách nhiệt loại K-loại khoáng chất-có độ tinh khiết cao, loại bỏ các đầu dò loại J{10}}có khả năng chống ăn mòn kém; tăng tần suất vệ sinh thường xuyên đầu cảm biến trong quá trình sản xuất để loại bỏ cặn carbon sợi thủy tinh kịp thời. Đối với khuôn sản xuất hàng loạt vật liệu có hàm lượng sợi thủy tinh cao (trên 30% GF), hãy rút ngắn chu kỳ hiệu chuẩn cặp nhiệt điện xuống hai tháng một lần và chu kỳ thay thế hoàn toàn xuống còn bốn tháng, để tránh hỏng hóc đột ngột ảnh hưởng đến tiến độ sản xuất.
Sau khi áp dụng sơ đồ cặp nhiệt điện tùy chỉnh chống- mài mòn và chống{1} ăn mòn, tuổi thọ trung bình của cảm biến trong khuôn chạy nóng bằng nhựa được gia cố bằng sợi thủy tinh có thể tăng hơn gấp đôi, giúp giảm hiệu quả tần suất bảo trì tắt khuôn và thất thoát sản phẩm bị lỗi hàng loạt do lỗi kiểm soát nhiệt độ.
