Lỗi cặp nhiệt điện sớm là vấn đề đau đầu thường gặp trong các hệ thống chạy nóng-nhiệt độ cao xử lý nhựa kỹ thuật như PEEK, PPS và PSU. Ngay cả những cảm biến-chất lượng cao cũng có thể xuống cấp nhanh chóng trong điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt, dẫn đến tăng chi phí và gián đoạn sản xuất.
Một nguyên nhân chính là quá trình oxy hóa ở nhiệt độ cao. Hợp kim cặp nhiệt điện truyền thống bị oxy hóa dần dần khi tiếp xúc với không khí trên 500 độ, làm thay đổi tính chất nhiệt điện của chúng và gây ra hiện tượng lệch tín hiệu. Theo thời gian, mối nối cảm biến trở nên giòn và dễ vỡ, cuối cùng bị đứt dưới tác dụng của nhiệt.
Mệt mỏi do đạp xe nhiệt cũng góp phần gây ra hư hỏng sớm. Mỗi chu kỳ phun bao gồm việc làm nóng và làm mát nhanh chóng, tạo ra ứng suất giãn nở và co lại lặp đi lặp lại bên trong cặp nhiệt điện. Ứng suất này gây ra các vết nứt cực nhỏ ở mối nối hoặc dây bên trong, tình trạng này trở nên trầm trọng hơn cho đến khi xảy ra hỏng hóc hoàn toàn.
Cài đặt không đúng cách là một yếu tố phổ biến khác. Nếu đầu dò bị uốn cong quá gần điểm nối, các dây bên trong có thể bị hỏng, dẫn đến các vết nứt ẩn. Độ sâu chèn không đủ hoặc tiếp xúc kém làm giảm khả năng dẫn nhiệt và gây ra hiện tượng quá nhiệt cục bộ, đẩy nhanh quá trình lão hóa cảm biến.
Rò rỉ lò sưởi và nhiễu điện làm giảm tuổi thọ sử dụng hơn nữa. Các bộ phận làm nóng bị hỏng có thể tạo ra điện áp cao vào mạch cặp nhiệt điện, làm đứt lớp cách điện và đốt cháy các bộ phận bên trong. Vòng nối đất và nhiễu điện từ làm tăng thêm ứng suất cho mạch cảm biến.
Lựa chọn vật liệu cũng quyết định tuổi thọ. Vỏ bọc bằng thép không gỉ tiêu chuẩn bị oxy hóa nhanh chóng ở nhiệt độ cực cao, trong khi Inconel hoặc các hợp kim có nhiệt độ-cao khác mang lại khả năng bảo vệ tốt hơn đáng kể. Cặp nhiệt điện cách nhiệt bằng khoáng chất với magie oxit nén chặt giúp hỗ trợ cấu trúc và khả năng chịu nhiệt tốt hơn.
Để kéo dài tuổi thọ của cặp nhiệt điện trong các hệ thống có nhiệt độ-cao, người vận hành nên chọn các cảm biến nhiệt độ-cao chuyên dụng, đảm bảo lắp đặt chính xác, tránh uốn cong sắc nét và thực hiện bảo trì thường xuyên. Hiểu được nguyên nhân gây ra lỗi sớm giúp người quản lý khuôn giảm chi phí thay thế và cải thiện độ ổn định của quy trình.
