Sve metalne komponente toplotočnih razdjelnika, mlaznica i omotača termoparova više puta se šire i skupljaju pod cikličkom visokom temperaturom i hlađenjem. Različiti materijali od legura imaju različite koeficijente toplinske ekspanzije; neusklađene stope ekspanzije između mjernih komponenti termoelementa i osnovnog metala u vrućem kanalu stvorit će progresivne kontaktne praznine, koje postupno povećavaju toplinski otpor i izazivaju kontinuirano pomicanje temperature tijekom tisuća ciklusa kalupljenja. Većina inženjera kalupa usredotočuje se samo na temperaturni raspon i duljinu žice tijekom nabave, zanemarujući odgovarajuće koeficijente ekspanzije, što dovodi do ponavljajućih nedostataka lošeg kontakta u dugotrajnim-proizvodnim kalupima.
Standardni parametri toplinske ekspanzije glavnih materijala plašta termoelementa: nehrđajući čelik 304 ima koeficijent ekspanzije od 17,2×10⁻⁶/ stupanj; Nehrđajući čelik 316L je 16,0×10⁻⁶/ stupanj; Inconel 600 nikal-legura kroma pada na 12,8×10⁻⁶/ stupanj. Razdjelnici i mlaznice za vrući rad većinom su izrađeni od H13, 8407 čelika za kalupe za vrući rad s koeficijentom ekspanzije oko 11,5~13,0×10⁻⁶/ stupanj. Termoparovi s Inconel plaštom imaju gotovo dosljedne podatke o ekspanziji s kalupnim čelikom, tako da se kontaktna površina između mjerne baze i razdjelnika neće značajno odvojiti nakon ciklusa grijanja i hlađenja. Plašti od nehrđajućeg čelika šire se daleko više od čelika za kalupe, a mjerni prsten ili baza gumba lagano će se svijati pod visokom temperaturom, stvarajući malene zračne raspore nakon što se kalup ohladi. Ovaj jaz nakuplja ostatke karbonizirane plastike tijekom ponovljenih ciklusa, stalno povećavajući toplinski otpor kontakta iz mjeseca u mjesec.
Termoparovi s opružnim kontaktom suočavaju se s povećanim rizicima neusklađenosti ekspanzije. Tanki opružni prstenovi 304 šire se puno brže od čeličnih tijela mlaznica; nakon desetaka ciklusa zagrijavanja, opruga gubi pret{2}}kompresijsku silu, što rezultira nepotpunim omotavanjem oko vanjske stijenke mlaznice. Razmak blokira prijenos topline, a regulator prima signale lažno niske temperature za pregrijavanje vrata, što dovodi do slinjenja, izvlačenja žice i crnih mrlja. Visoko-elastične bakrene opruge od berilija posebno su formulirane za nadoknadu razlika u ekspanziji; njihova podesiva elastična deformacija kompenzira dimenzionalne promjene uzrokovane toplinskim širenjem, održavajući kontakt bez-razmaka čak i kada se omotač i osnovni metal asinkrono šire.
Uvrnite-pravila podudaranja sonde temeljena na koeficijentima proširenja. Za automobilske-dugo{3}}ciklusne visokotemperaturne i PEEK kalupe s H13 čeličnim razdjelnicima, Inconel M3/M4 vijčane sonde su prioritetni izbor za usklađivanje s ekspanzijom čelika kalupa. Srednje{8}}temperaturni kalupi za pakiranje koji koriste 316L razdjelnike mogu usvojiti 316L sonde s omotačem s pojačanim kompresijskim momentom tijekom instalacije kako bi se nadoknadili dilatacijski razmaci. Nisko{12}}cijenovni termoparovi s plaštom 304 prikladni su samo za povremene probne kalupe u jednoj-smjeni s kratkim proizvodnim ciklusima i moraju povećati debljinu premaza paste koja provodi toplinu tijekom sastavljanja kako bi se popunile praznine-izazvane ekspanzijom.
Standardizirane protumjere održavanja za kvarove neusklađenosti proširenja. Tijekom tromjesečnog čišćenja nakon rastavljanja, provjerite ima li labavih tragova kontakta na mjernim bazama i opružnim prstenovima. Ako se pojave očiti tragovi zazora, zamijenite opružne prstene od nehrđajućeg čelika elastičnim dijelovima od berilij-bakra ili nadogradite sonde od nehrđajućeg čelika na modele s plaštom od inconela. Ponovno -zategnite kompresijske vijke moment ključevima nakon svakog čišćenja kako biste obnovili pret-kompresijsku silu izgubljenu toplinskom ekspanzijom. Nanesite visoko{6}}temperaturnu fleksibilnu toplinski vodljivu pastu s dobrom rastezljivošću; neće popucati nakon opetovanog širenja i skupljanja, kontinuirano ispunjavajući mikro praznine nastale nedosljednim brzinama širenja metala.
Prijedlozi preventivnog dizajna u fazi prilagođavanja termoelementa. Prilikom podnošenja podataka o čeličnom materijalu kalupa i kontinuiranom proizvodnom ciklusu dobavljačima, zatražite usklađivanje materijala plašta na temelju dosljednosti koeficijenta toplinske ekspanzije. Kalupi koji rade 24-satno bez-zaustavljene masovne proizvodnje trebali bi u potpunosti izbjegavati velike razlike u ekspanziji 304 termoparovi od nehrđajućeg čelika, eliminirajući dugotrajne skrivene opasnosti uzrokovane cikličkom neusklađenošću ekspanzije.
