Jakie szczególne uwagi dotyczą wysokotemperaturowych tworzyw konstrukcyjnych?

Przetwarzanie tworzyw konstrukcyjnych, takich jak PEEK, PPS, LCP i nylonów wysokotemperaturowych, powoduje, że termopary gorącokanałowe osiągają granice swoich możliwości. Materiały te wymagają temperatur topnienia od 350 do 420 stopni, co jest wartością bliską lub wyższą od maksymalnej ciągłej wartości znamionowej standardowych termopar typu K. W tak ekstremalnych temperaturach utlenianie przyspiesza, powodując szybki dryft w czujnikach typu K, chyba że są one wykonane ze specjalnych stopów o wysokiej czystości i grubszych osłon. W przypadku długotrwałej pracy w temperaturach powyżej 400 stopni coraz częściej zaleca się termopary typu N (Nicrosil-Nisil), ponieważ zapewniają doskonałą odporność na utlenianie i stabilność termiczną, chociaż są mniej powszechne i droższe. Materiałem osłony musi być Inconel 600 lub nawet Superalloy 625, ponieważ standardowa stal nierdzewna 304 będzie się skalować i tracić wytrzymałość mechaniczną. Izolacja mineralna (MgO) musi być bardzo gęsta i sucha, ponieważ wilgoć powoduje spadek rezystancji izolacji w wysokich temperaturach. Głębokość montażu staje się jeszcze bardziej krytyczna, ponieważ rozszerzalność cieplna formy w tych temperaturach jest znacząca. Konstrukcje sprężynowe ze sprężynami o dużej sile są niezbędne do utrzymania kontaktu sondy ze ścianą przez cały cykl ogrzewania. Kolejną szczególną kwestią jest ryzyko ataku chemicznego. Wiele wysokotemperaturowych tworzyw sztucznych zawiera wypełniacze, takie jak włókno szklane, włókno węglowe lub PTFE, które mogą powodować ścieranie lub wydzielać korozyjne produkty uboczne. Rura ochronna termopary musi być wystarczająco gruba, aby wytrzymać ścieranie, a obszar złącza powinien być uszczelniony, aby zapobiec przedostawaniu się żrących oparów. Szybka reakcja jest również kluczowa, ponieważ materiały te szybko ulegają degradacji w przypadku przegrzania-zaledwie 5 stopni powyżej zalecanego zakresu może spowodować sieciowanie, odbarwienie lub wydzielanie się gazu. Dlatego sterownik musi być dostrojony z bardzo agresywnymi parametrami PID, aby zminimalizować przeregulowanie. Niektórzy przetwórcy stosują nadmiarowe termopary,-jedną do sterowania i jedną do zabezpieczenia górnego limitu,-w celu ochrony formy i zapobiegania katastrofalnym awariom. Ze względu na wysokie koszty wymiany tych termopar (często dwukrotnie lub trzykrotnie wyższe niż w przypadku standardowych jednostek), ostrożne obchodzenie się z nimi i konserwacja zapobiegawcza stają się ekonomicznie uzasadnione. Regularna kalibracja w temperaturze procesu jest obowiązkowa, ponieważ dryft akceptowalny przy 250 stopniach staje się niedopuszczalny przy 400 stopniach. Określając termopary do tworzyw sztucznych wysokotemperaturowych, należy zawsze skonsultować się z dostawcą w sprawie dokładnego materiału i maksymalnej temperatury roboczej oraz poprosić o dane testowe, które potwierdzą długoterminową stabilność w tych warunkach.