Der Mantel ist die erste Schutzschicht eines Heißkanal-Thermoelements und sein Material bestimmt direkt die Beständigkeit gegenüber hohen Temperaturen, Oxidation, Korrosion, Abrieb und Verformung. Die Wahl des richtigen Mantelmaterials ist eine der effektivsten Möglichkeiten, die Lebensdauer in rauen Spritzgussumgebungen zu verlängern.
Edelstahl 304 ist das am häufigsten verwendete Mantelmaterial und eignet sich für allgemeine Kunststoffe wie PP, PE, ABS und PS bei Temperaturen unter 350 Grad. Es bietet eine gute Oxidationsbeständigkeit, mäßige Festigkeit und Kosteneffizienz und ist somit ideal für Standard-Heißkanalanwendungen. Bei anhaltend hohen Temperaturen wird es jedoch weicher und bietet nur begrenzten Schutz vor glasgefüllten oder korrosiven Materialien.
Edelstahl 316L bietet eine bessere Korrosionsbeständigkeit und wird häufig in Formen verwendet, in denen PVC, flammhemmende Materialien und feuchte Umgebungen verarbeitet werden. Es weist außerdem eine bessere Leistung bei thermischen Wechselwirkungen auf und verringert die durch Oxidation-bedingte Drift. Viele Heißkanalverarbeiter in der Medizin- und Verpackungsbranche bevorzugen 316L wegen der verbesserten Stabilität.
Die Superlegierungen Inconel 600 und Inconel 718 sind für extreme Bedingungen konzipiert. Sie behalten eine hohe Festigkeit und Oxidationsbeständigkeit über 400 Grad bei und eignen sich daher ideal für PPS, PEEK, PEI und andere technische Hochtemperaturkunststoffe. Inconel widersteht Korrosion durch Zusatzstoffe, Glasfaserabrieb und thermischer Ermüdung und verlängert die Lebensdauer von Thermoelementen in anspruchsvollen Anwendungen erheblich.
Hastelloy wird in stark korrosiven Umgebungen verwendet, beispielsweise in Formen, in denen halogenierte Flammschutzmittel oder chemikalienbeständige Kunststoffe verarbeitet werden. Es schützt vor sauren Dämpfen, die Edelstahl schnell angreifen.
Ummantelungen auf der Basis von reinem Nickel und Platin-werden in Ultra-Hochtemperatur--Anwendungen mit hoher-Präzision verwendet, ihre hohen Kosten beschränken jedoch die Verwendung auf Spezialformen.
Die Mantelhärte wirkt sich direkt auf die Beständigkeit gegen Glasfaserscheuern aus. Weichere Materialien verschleißen schnell, was zu Sondenbrüchen oder Kurzschlüssen führen kann. Härtere Legierungen behalten ihre strukturelle Integrität über Millionen von Zyklen hinweg.
Auch die Dicke spielt eine Rolle. Dickere Hüllen verbessern die Haltbarkeit, reagieren aber langsamer. Dünne Hüllen reagieren schneller, sind aber zerbrechlicher. Hochwertige MI-Thermoelemente gleichen beides für den Heißkanaleinsatz aus.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Mantelmaterial ein grundlegender Faktor für die Leistung von Thermoelementen ist. Die Abstimmung des Materials auf Kunststofftyp, Temperatur und Zusatzstoffe gewährleistet eine lange Lebensdauer und eine stabile Temperaturkontrolle.
