Welche Besonderheiten gelten für technische Hochtemperaturkunststoffe?

Die Verarbeitung von technischen Kunststoffen wie PEEK, PPS, LCP und Hochtemperatur-Nylonen bringt Heißkanal-Thermoelemente an ihre Grenzen. Diese Materialien erfordern Schmelztemperaturen zwischen 350 und 420 Grad, was nahe oder über der maximalen Dauerleistung von Standard-Thermoelementen vom Typ K liegt. Bei diesen extremen Temperaturen beschleunigt sich die Oxidation, was bei K-Typ-Sensoren zu einer schnellen Drift führt, es sei denn, sie bestehen aus speziellen hochreinen Legierungen und dickeren Ummantelungen. Für den Dauerbetrieb über 400 Grad werden zunehmend Thermoelemente vom Typ N (Nicrosil-Nisil) empfohlen, da sie eine überlegene Oxidationsbeständigkeit und thermische Stabilität bieten, obwohl sie weniger verbreitet sind und mehr kosten. Das Mantelmaterial muss Inconel 600 oder sogar Superalloy 625 sein, da Standard-Edelstahl 304 verkrustet und an mechanischer Festigkeit verliert. Die mineralische Isolierung (MgO) muss sehr dicht und trocken sein, da Feuchtigkeit bei hohen Temperaturen dazu führt, dass der Isolationswiderstand sinkt. Die Einbautiefe wird noch wichtiger, da die thermische Ausdehnung der Form bei diesen Temperaturen erheblich ist. Federbelastete Konstruktionen mit Federn mit hoher Kraft sind unerlässlich, um den Kontakt zwischen Sonde und Wand während des gesamten Heizzyklus aufrechtzuerhalten. Ein weiterer besonderer Gesichtspunkt ist das Risiko eines chemischen Angriffs. Viele Hochtemperaturkunststoffe enthalten Füllstoffe wie Glasfasern, Kohlefasern oder PTFE, die abrasiv wirken oder korrosive Nebenprodukte freisetzen können. Das Schutzrohr des Thermoelements muss ausreichend dick sein, um Abrieb standzuhalten, und der Anschlussbereich sollte abgedichtet sein, um das Eindringen korrosiver Dämpfe zu verhindern. Eine schnelle Reaktion ist auch deshalb wichtig, weil sich diese Materialien bei Überhitzung schnell zersetzen. -Nur 5 Grad über dem empfohlenen Bereich können zu Vernetzung, Verfärbung oder Gasentwicklung führen. Daher muss der Regler mit sehr aggressiven PID-Parametern abgestimmt werden, um ein Überschwingen zu minimieren. Einige Verarbeitungsbetriebe verwenden redundante Thermoelemente -eines zur Steuerung und eines für die Höchstsicherheit-, um die Form zu schützen und katastrophale Ausfälle zu verhindern. Aufgrund der hohen Austauschkosten dieser Thermoelemente (oft doppelt oder dreifach so teuer wie Standardgeräte), ist eine sorgfältige Handhabung und vorbeugende Wartung wirtschaftlich gerechtfertigt. Eine regelmäßige Kalibrierung bei Prozesstemperatur ist obligatorisch, da eine Drift, die bei 250 Grad akzeptabel sein könnte, bei 400 Grad nicht mehr akzeptabel ist. Wenn Sie Thermoelemente für Hochtemperaturkunststoffe spezifizieren, wenden Sie sich immer an den Lieferanten, um das genaue Material und die maximale Betriebstemperatur anzugeben, und fordern Sie Testdaten an, die die Langzeitstabilität unter diesen Bedingungen bestätigen.