Como evitar a quebra do fio do termopar durante a ciclagem de molde a longo prazo

A quebra de fio é uma das falhas prematuras mais comuns de termopares de câmara quente que resulta em desligamento não programado e produtos com defeito em lote. A maioria dos problemas de fratura é causada por arquitetura de fiação ilógica, processo de flexão inadequado de tubos blindados, atrito mecânico repetido e fadiga térmica, e não por defeitos de qualidade intrínsecos dos sensores. A padronização das diretrizes de proteção dos fios para instalação, operação diária e armazenamento do molde aumenta com eficiência a vida útil dos fios do termopar e diminui a frequência de substituição para manutenção.

A principal causa da quebra interna do fio de liga é o tratamento inadequado de flexão da bainha blindada. Dobras acentuadas em ângulo reto ou dobras em pontos fixos não podem ser suportadas por termopares blindados normais com diâmetros pequenos de 0,8 mm e 1,0 mm. Ao montar os moldes, muitos técnicos empurram o fio para dobrar firmemente em torno das colunas de colocação do molde e dos cilindros de agulha da válvula, criando tensão concentrada no fio de liga dentro da bainha. O fio metálico está fatigado e quebra completamente após centenas de ciclos de abertura e fechamento do molde. A operação de pré-dobragem requer um raio de arco grande, não inferior a 8 vezes o diâmetro externo da bainha. Caso as folgas do molde sejam muito pequenas e o ângulo de curvatura seja muito pequeno, escolha termopares blindados flexíveis recozidos onde a tensão interna foi removida durante a fabricação. Evite várias dobras sobrepostas em um segmento de fio e deixe radianos soltos naturais para qualquer parte da fiação próxima às peças móveis do molde.

A margem de arame inadequada resulta em tensão de tração constante durante o deslocamento do molde. Na personalização do comprimento do fio do termopar, muitas fábricas apenas medem a distância em linha reta do ponto de medição de temperatura ao plugue do controlador, não deixando margem solta. Durante o processo de abertura do molde, ejeção e movimento alternativo da agulha da válvula, o fio é imediatamente esticado, os pontos de crimpagem do terminal perdem gradualmente e os fios internos da liga quebram. Os moldes padrão pequenos exigem pelo menos 30 cm de folga próximo à placa do molde, enquanto os moldes valvulados grandes com múltiplas cavidades e os moldes empilhados exigem 50-80 cm adicionais de comprimento de fio para amortecer a tensão de tração. O fio deve ser preso por abraçadeiras cerâmicas de alta temperatura em um intervalo de 15cm para evitar arrastamento e enrolamento aleatórios. Contudo, a força de ligação não pode ser demasiado forte para evitar a extrusão da manga protectora exterior.

A capa externa do fio e o tubo blindado são danificados por fricção e arranhões prolongados. A vibração da máquina resultaria no desgaste contínuo dos fios do termopar ao longo das bordas afiadas dos moldes, dos suportes metálicos das serpentinas de aquecimento e das superfícies das tubulações hidráulicas. Depois que a camada de fibra de vidro ou PTFE se desgasta, o tubo blindado entra em contato direto com componentes de metal duro. Isso resulta em microfissuras que crescem com a expansão e contração térmica. As medidas preventivas eficazes são envolver a luva trançada de alta temperatura resistente ao desgaste nos segmentos de fio que estão expostos às áreas de atrito e instalar as juntas de isolamento de plástico entre os fios e as superfícies afiadas do aço moldado. Não prenda os fios do termopar com cabos de alimentação pesados ​​na mesma ranhura de fiação, pois a forte extrusão do fio de alimentação distorcerá permanentemente os pequenos tubos blindados.

Ciclos repetidos de frio e calor promovem a fragilização do fio por fadiga térmica. O ponto de conexão entre a bainha blindada e a extremidade do fio de saída é exposto à temperatura quente alternada da câmara quente e à temperatura ambiente do ar da oficina. a variação de temperatura de longo prazo resulta na fragilização do fio de liga do segmento de transição, que pode ser quebrado com leve força de tração. Termopares de alta qualidade são tratados com alívio de tensão multicamadas na saída do fio. Versões genéricas de baixo custo não têm isso e, portanto, a quebra ocorre frequentemente dentro de um mês de uso. Para moldes com produção contínua de 24 horas, a seção de transição do fio deve ser inspecionada periodicamente a cada 2 semanas, e os termopares com pequenas rachaduras na capa externa devem ser substituídos antecipadamente.

2. Danos no fio devido a operação incorreta durante a remoção dos moldes e transporte. Quando os plugues do termopar são puxados diretamente para elevar os moldes ou separar as placas do molde, a força de tração dos plugues do termopar é transmitida diretamente à cabeça do sensor e aos fios internos. O procedimento normal é primeiro desconectar o plugue, depois mover o molde e, em seguida, enrolar os fios soltos com cuidado e prendê-los na placa lateral do molde com braçadeiras para evitar que os fios fiquem pendurados e arrastados durante o transporte. Ao armazenar moldes off-line por um longo período de tempo, desmonte completamente o termopar e armazene separadamente, sem deixar fios torcidos na superfície do molde, pois os fios são deformados pela extrusão de outros acessórios do molde.

Ao controlar os padrões de dobra, projetar a margem do fio, a proteção contra fricção e os critérios de operação diária, a chance de quebra do fio do termopar pode ser reduzida em mais de 70%, o que garante a estabilidade da eficiência de produção contínua das linhas de moldagem de câmara quente.