Penyebab umum peluahan sebagian pada sistem hot runner meliputi: adanya celah atau rongga udara di dalam bahan insulasi atau pada antarmuka; distribusi medan listrik yang tidak-seragam (seperti "efek tip"); masuknya uap air atau penuaan insulasi; kontak yang buruk pada antarmuka antara media dielektrik yang berbeda; dan sisa kotoran yang dihasilkan dari proses pembuatan atau perakitan. Di antara faktor-faktor tersebut, celah udara dan konsentrasi medan listrik menjadi dua pemicu utama.
1. Celah Udara atau Cacat Ruang (Penyebab Paling Umum)
Jika ada gelembung atau rongga kecil di dalam lapisan insulasi batang, kabel, atau konektor pemanas-mengingat konstanta dielektrik udara jauh lebih rendah dibandingkan bahan insulasi padat-kekuatan medan listrik di dalam celah udara ini akan meningkat tajam karena pengaruh medan listrik yang diterapkan. Hal ini menyebabkan celah mencapai kekuatan kerusakan dielektriknya terlebih dahulu, sehingga memicu pelepasan sebagian.
Skenario Umum: Pot silikon tidak mencukupi; jebakan udara selama pencetakan injeksi batang pemanas.
Manifestasi: Pelepasan sebagian terdeteksi segera setelah pemasangan sistem baru, atau tingkat pelepasan sangat tinggi pada tahap awal pengoperasian.
Mekanisme Utama: Setelah gas di dalam celah udara terionisasi, ia membentuk busur listrik kecil yang terus-menerus mengikis bahan isolasi di sekitarnya, sehingga secara bertahap memperluas cakupan kerusakan.
2. Medan Listrik Tidak-Seragam (“Efek Tip”)
Di tepi konduktor, di gerinda pada terminal kabel, atau di sudut tajam benda asing logam, medan listrik menjadi sangat terkonsentrasi, menyebabkan pelepasan “korona”.
Lokasi Khas: Inti elektroda batang pemanas tidak memiliki chamfering; serpihan logam bersarang di dalam konektor; potongan yang tidak rata atau bergerigi pada lapisan pelindung kabel.
Manifestasi: Peristiwa pelepasan muatan biasanya terjadi di dekat puncak tegangan, dan pola Pelepasan Sebagian Fase-Resolved Partial Discharge (PRPD) menunjukkan distribusi karakteristik "telinga kelinci".
Prinsip Fisika: Menurut rumus kuat medan listrik, semakin kecil jari-jari kelengkungan maka kuat medannya semakin tinggi; hal ini membuatnya sangat rentan untuk melebihi ambang kerusakan dielektrik lokal.
3. Masuknya Kelembaban atau Penuaan Isolasi
Intrusi kelembapan atau{0}}penuaan termal bahan dalam jangka panjang menyebabkan penurunan kinerja isolasi. Hal ini mengakibatkan berkurangnya kekuatan dielektrik di area tertentu, sehingga rentan terhadap pelepasan sebagian bahkan pada tegangan operasi normal.
Mekanisme Masuknya Kelembapan: Di bawah pengaruh medan listrik, molekul air terurai untuk menghasilkan gas, sehingga menciptakan saluran baru untuk gelembung gas.
Mekanisme Penuaan: Lapisan mika mengalami delaminasi dan gel silikon retak, membentuk celah kecil di mana pelepasan sebagian dapat terjadi.
Manifestasi Khas: Penurunan nilai resistansi isolasi secara simultan dan adanya pelepasan sebagian; hal ini sering terlihat di-lingkungan dengan kelembapan tinggi atau pada peralatan yang telah melampaui masa pakainya.
4. Kontak Antarmuka yang Buruk
Pada antarmuka antara material yang berbeda (misalnya, antara substrat keramik dan elektroda tembaga, atau antara gel silikon dan wadah logam), jika ikatan lemah atau terdapat celah kecil, zona "potensial mengambang" dapat terbentuk, sehingga memicu pelepasan permukaan.
Biasa Ditemukan Di: Tepi substrat DCB (Direct Bonded Copper), dan permukaan perkawinan antara batang pemanas dan lubang pemasangannya di dalam cetakan.
Faktor Risiko: Siklus ekspansi dan kontraksi termal dapat memperburuk pemisahan antar muka, menyebabkan fenomena pelepasan semakin memburuk.
5. Kontaminasi oleh Kotoran atau Benda Asing
Serutan logam, serat, atau debu yang masuk selama proses produksi, perakitan, atau pemeliharaan dapat bertindak sebagai "benih" pelepasan ketika terkena medan listrik{0}}tegangan tinggi.
Praktik-Risiko Tinggi: Kegagalan membersihkan lingkungan sekitar dengan benar saat mengganti batang pemanas di-lokasi, atau penggunaan senyawa pot di bawah standar yang mengandung gelembung udara yang terperangkap.
Manifestasi: Debit tersebut bersifat stokastik dan intensitasnya dapat berfluktuasi sebagai respons terhadap getaran atau variasi suhu.
Studi Kasus Industri: Sebuah fasilitas cetakan injeksi plastik mengalami pelepasan sebagian secara terus-menerus-yang mengakibatkan tiga batang pemanas terbakar habis dalam waktu-bulan-karena sisa serutan tembaga terperangkap di dalam konektor listrik.
