Setiap cetakan hot runner mengalami siklus kejutan termal berulang mulai dari penghentian dingin hingga suhu produksi tinggi, kemudian pendinginan kembali selama shift produksi harian. Perubahan suhu drastis secara siklik menghasilkan tegangan termal bolak-balik di dalam probe termokopel, mengikis kabel paduan, isolasi mineral, dan bahan selubung selangkah demi selangkah dan memicu kegagalan dini jauh sebelum masa pakai teoritis. Mengklarifikasi mekanisme kerusakan akibat guncangan termal membantu merumuskan rencana perlindungan dan pemeliharaan yang ditargetkan untuk memperlambat pembusukan akibat penuaan.
Kejutan termal pertama-tama merusak titik pengelasan sambungan panas termokopel. Dua kabel paduan yang berbeda (kromel-alumel untuk tipe K-) memiliki koefisien muai panas yang berbeda. Setiap siklus pemanasan dan pendinginan menciptakan tegangan tarik dan tekan yang sangat kecil pada sambungan las. Setelah ratusan siklus termal, retakan mikro muncul pada lasan, secara bertahap meluas menjadi pemutusan sebagian yang membentuk sirkuit terbuka terputus-putus yang tersembunyi. Saat cetakan memanas dan lasan mengembang, retakan akan terpisah sepenuhnya, memicu alarm suhu maksimum; ketika pendinginan menyusut, retakan kembali bersentuhan dan mengembalikan pembacaan normal, menciptakan fenomena kesalahan yang sulit-untuk-direproduksi secara tidak teratur.
Insulasi mineral magnesium oksida di dalam probe MI juga mengalami kerusakan akibat kejutan termal siklik. Bubuk magnesium oksida dan selubung baja tahan karat memiliki tingkat ekspansi yang tidak sesuai; kenaikan dan penurunan suhu yang berulang-ulang mengendurkan bubuk pengisi yang dipadatkan, membentuk celah udara kecil antara kabel paduan dan isolasi. Celah udara mengurangi efisiensi konduksi panas, menghasilkan penyimpangan suhu, dan kelembapan menembus celah yang longgar selama pendinginan cetakan, menurunkan ketahanan isolasi dan menyebabkan korsleting yang terputus-putus. Probe yang digunakan dalam cetakan yang sering dinyalakan dan dimatikan setiap hari menunjukkan pengisian magnesium oksida yang longgar dalam waktu 2–3 bulan, sementara cetakan yang terus dijalankan 24 jam mempertahankan pengisian yang padat selama lebih dari enam bulan.
Selubung logam luar menanggung ekspansi siklik dan gesekan kontraksi dengan lubang pemasangan baja cetakan. Setiap siklus pemanasan memperluas diameter luar selubung, menekan dinding lubang; pendinginan menyusutkan sarungnya untuk membentuk celah kecil. Gesekan bolak-balik menggores permukaan selubung, menciptakan lubang korosi yang menangkap gas dekomposisi plastik dan mempercepat kerusakan perforasi. Cetakan dengan penghentian shift yang sering menunjukkan korosi goresan yang jelas pada selubung probe dalam waktu singkat, dibandingkan dengan keausan kecil pada probe produksi yang tidak terputus.
Skema perlindungan yang berbeda untuk cetakan dengan frekuensi kejutan termal yang berbeda. Untuk cetakan produksi terputus-putus yang mendingin sepenuhnya setelah setiap giliran kerja, terapkan prosedur kenaikan suhu bertahap: panaskan semua zona hingga 120 derajat dan tahan selama 30 menit sebelum menaikkan suhu produksi, hindari satu-langkah pemanasan cepat yang dapat menimbulkan kejutan termal hebat. Jangan mematikan daya pemanas segera setelah produksi berakhir; pertahankan suhu konstan 150 derajat selama satu jam untuk mendinginkan cetakan secara perlahan dan mengurangi amplitudo tegangan bolak-balik.
Agar pemilihan produk termokopel tahan terhadap guncangan termal, prioritaskan probe MI-densitas tinggi yang dipadatkan sepenuhnya dengan titik pengelasan sambungan panas-yang tersegel vakum. Pengelasan vakum menghilangkan gelembung udara kecil pada lasan yang mengembang karena panas dan retak pada sambungan. Selubung paduan dinding yang menebal meningkatkan ketahanan gesekan terhadap kontak ekspansi siklik dengan lubang cetakan, memperlambat akumulasi korosi awal. Hindari probe mikro-berdinding tipis untuk cetakan yang sering mengalami siklus kejutan termal saat menyalakan dan mematikan, karena selubung ultra-tipis tidak dapat menahan-tekanan bolak-balik jangka panjang.
Fokus inspeksi rutin untuk probe yang terkena kejutan termal: selama pemeliharaan bulanan, cabut probe untuk memeriksa las ujung sensor dari perubahan warna dan retakan mikro, dan ganti probe dengan titik pengelasan yang gelap dan retak terlebih dahulu untuk menghindari penghentian-produksi sirkuit terbuka secara tiba-tiba. Mengurangi intensitas dan frekuensi kejutan termal melalui proses pemanasan dan penghentian standar dapat memperpanjang masa pakai termokopel lebih dari 40%.
