Svaki metalni materijal ima fiksni linearni koeficijent toplinske ekspanzije, a neusklađenost između koeficijenta ekspanzije legure plašta termopara i kalupnog čelika čimbenik je koji se lako previdi i uzrokuje dugoročnu-nestabilnost kontakta i temperaturni pomak. Kada se vrući kanal zagrije do proizvodne temperature, omotač sonde i stijenka rupe za montiranje razvodnika/mlaznice šire se različitim brzinama, mijenjajući nepropusnost tlačne strukture bajunetne opruge, stvarajući promjenjive zračne raspore između vrha senzora i dna rupe, što rezultira postupnim povećanjem odstupanja mjerenja nakon tjedana kontinuirane proizvodnje. Usklađivanje materijala plašta termoelementa sa sličnim koeficijentima širenja kao čelik za kalupe i optimiziranje kompresije opruge može održati stabilan bliski kontakt u svim temperaturnim rasponima.
Kalupne vruće ploče većinom su izrađene od kalupnog čelika P20, H13, S136, s koeficijentima linearnog toplinskog širenja u rasponu od 11,0×10⁻⁶/ stupanj do 13,5×10⁻⁶/ stupanj. Različite legure plašta termoparova imaju znatno različite koeficijente širenja: obični nehrđajući čelik 304 je 17,2×10⁻⁶/ stupanj, nehrđajući čelik 316L je 16,0×10⁻⁶/ stupanj, Hastelloy legura je 12,8×10⁻⁶/ stupanj, Inconel legura je 13,1×10⁻⁶/ stupanj. Što je koeficijent širenja plašta bliži kalupnom čeliku, to je manja razlika širenja tijekom zagrijavanja i stabilniji je kontaktni tlak opružne sonde.
Obični omotači od nehrđajućeg čelika 304 imaju puno veći koeficijent širenja od čelika za kalupe H13. Kada se kalup zagrije na 300 stupnjeva, vanjski promjer omotača širi se mnogo više od unutarnjeg promjera rupe za montiranje, čvrsto stišćući stijenku rupe i prekomjerno komprimiravši ugrađenu oprugu. Nakon dugotrajne-pre-kompresije, opruga trpi elastični zamor i gubi povratnu silu. Kada se kalup ohladi, omotač se skuplja, a iscrpljena opruga ne može gurnuti senzorski vrh da pristane na dno rupe, stvarajući fiksni zračni raspor od 0,3–0,6 mm, izazivajući kontinuirano pomicanje temperature od 4–9 stupnjeva. Taj se pomak razvija polagano i nema signala za uzbunu, a odražava se samo u nestabilnoj toleranciji dimenzija proizvoda i nedostacima u izgledu nakon masovne proizvodnje.
Plašti od visokotemperaturne legure Hastelloy i Inconel-imaju koeficijente širenja vrlo usklađene s H13 i S136 čelikom za vruće valjanje. Razlika u ekspanziji između omotača i zida rupe za pričvršćivanje nakon zagrijavanja kontrolira se unutar iznimno malog raspona, opruga podnosi samo blago kompresijsko opterećenje bez dugo-trajnog-zamora od ekstruzije, a elastična sila kompresije može se održati više od 5 mjeseci uz 24-satnu kontinuiranu proizvodnju. Za visoko{10}}temperaturne PEEK, plastične vruće kalupe ojačane staklenim vlaknima s dugotrajnom{12}}radnom temperaturom iznad 320 stupnjeva, obavezni su omotači od legure visokog podudaranja kako bi se izbjeglo slabljenje kontakta uzrokovano neusklađenošću ekspanzije.
Čak i s usklađenim koeficijentima širenja plašta i čelika kalupa, nerazuman dizajn hoda opruge i dalje će uzrokovati kvar kontakta. Prilikom prilagođavanja bajunetnih termoparova, rezervirani hod kompresije opruge mora rezervirati međuspremnik od 1–2 mm prema maksimalnoj razlici toplinskog širenja plašta i otvora kalupa. Ako je hod kompresije opruge prekratak, čak i male razlike u rastezanju će potpuno stisnuti oprugu do krajnjih granica, što dovodi do kvara uslijed zamora; prekomjerni hod uzrokovat će labavo podrhtavanje senzorskog vrha unutar rupe tijekom vibracija kalupa, što će rezultirati fluktuirajućim očitanjima temperature.
Podržane mjere optimizacije za nadoknadu rizika neusklađenosti koeficijenata ekspanzije. Za postojeće kalupe opremljene sondama od nehrđajućeg čelika 304 koje se ne mogu mijenjati u serijama, povećajte rezerviranu dubinu otvora za montažu termoelementa za 1,5 mm kako biste proširili raspon međuspremnika kompresije opruge i nadogradite standardne opruge na opruge od legure protiv-zamora visokog{3}}hoda kako biste se oduprli elastičnom slabljenju preko-kompresije. Kada dizajnirate nove kalupe za vruće tokove, dajte prioritet odgovarajućim termoparovima od Hastelloy plašta za visoko{7}}temperaturne kalupe za kontinuiranu proizvodnju i rezervirajte standardne rupe međuspremnika za sonde u fazi crtanja. Tijekom redovnog mjesečnog održavanja, izvucite sonde da provjerite povratnu elastičnost opruge; sporo i nepotpuno odskakanje ukazuje na to da je dugotrajna-kompresija ekspanzije uzrokovala zamor, a sondu je potrebno unaprijed zamijeniti kako bi se uklonile skrivene opasnosti zanošenja.
Razumno usklađivanje koeficijenta širenja plašta termoelementa i čeličnog materijala kalupa može održati kontaktni razmak između vrha senzora i dna otvora ispod 0,1 mm u punom temperaturnom rasponu od sobne temperature do visoke proizvodne temperature, temeljno rješavajući dugo-skrivene greške temperaturnog pomaka uzrokovane nedosljednom toplinskom deformacijom metalnih komponenata.
