外部腐食を発生させずに外装シース内部の熱電対の酸化に対処する方法

多くの熱電対の外側シース表面には傷がなく損傷はありませんが、内側の合金ワイヤは著しく酸化されており、その結果、抵抗が増加し、温度ドリフトが発生します。この隠れた内部酸化は目視検査だけでは検出できず、大量生産中に予期せぬ開回路故障を引き起こすことがよくあります。-この記事では、内部酸化の原因、その検出方法、および重点的な予防策について説明します。

外側シースが損傷していない場合の内部酸化の 3 つの主な根本原因

1. 非真空充填時の残留空気-

低コストの熱電対は真空圧縮されていないため、製造中にシース内に大量の空気が閉じ込められます。高温加熱を繰り返すと、閉じ込められた空気中の酸素がニッケル-ベースの合金ワイヤを絶えず酸化させ、粒界に沿って脆い金属酸化物の析出物を生成します。外装は無傷で、外観からは傷は見えません。

2. ワイヤ出口シール部の微小エア漏れの経年変化

二重層シリコン シーリングであっても、長期にわたる高温サイクルの後はゆっくりと劣化し、目に見えない微細孔が発生します。-ホットランナー内部の高温空気が膨張と収縮を繰り返し、少量の酸素が豊富なワークショップの空気をシース内部に少しずつ吸い込み、数か月にわたる動作で合金ワイヤを徐々に酸化させます。

3. 微量の水分が分解すると酸化性ガスが発生します。

シースは湿気を取り込み、高熱で酸素と水素に分解します。酸素は合金ワイヤの表面を即座に酸化し、水素は金属粒子構造を脆化させるため、経年変化のドリフトが加速されます。この水分の侵入によって、目に見えるシースの錆や穴が開くことはなく、単に内部の隠れた酸化損傷が発生するだけです。

内部酸化検出のステップバイステップ ワークフロー

1. ループ抵抗の比較試験

テスト対象の熱電対の全体のプラスとマイナスのワイヤ抵抗を測定し、新品の同一仕様のセンサーと比較します。{0}抵抗値が基準値より15％以上高い場合は、内部が酸化している可能性が高くなります。導体抵抗は酸化皮膜により徐々に上昇します。

2.高温絶縁抵抗劣化試験

熱電対を 380 度の乾燥ブロック炉に 2 時間入れて、500 V DC で絶縁抵抗を測定します。{0}内部の酸化がひどく、絶縁粉末が損傷している場合、加熱後に絶縁抵抗が急激に低下します。

3. 3 点校正ドリフト テストの経時変化-

最初の 3 点校正が完了し、その後 380℃ で 72 時間保持し、再校正します。- 0.5度を超える変動では、合金内部の酸化による不可逆的な再結晶が発生します。

4. 破壊的サンプリング検証（廃棄されたセンサーのみ）

保護シースを切り、合金線の表面を観察します。ワイヤ表面の灰色/黒色の酸化物の堆積は、内部の酸化を確認します。

内部酸化ブロックの技術的防止策

1. 調達基準のアップグレード: 完全なプロセス検査レポートを備えた真空充填熱電対を選択します。-連続大量生産ラインでは、安価な手動充填の緩いセンサーを拒否します。真空充填は基本的にシース内の残留酸素を除去します。

2. 二重層高温シール強化

ワイヤ シース遷移領域にシリコンが二重にシールされている熱電対を選択してください。{0}} 3 か月ごとの定期メンテナンスでは、ワイヤの出口に高温耐性のシール接着剤を薄くコーティングして、微細な空気漏れ通路を塞ぎます。

3. 金型加熱動作ロジックの改善

安定した低温スタンバイ（180 ～ 220 度）を何日間も維持しないでください。--長時間の静的熱により内部酸化反応速度が加速されます。待機時間が 48 時間を超える場合は、合金の酸化を遅らせるために加熱電源を完全に遮断する必要があります。

4. 作業場および部品倉庫の湿度管理

作業場の相対湿度を 40-65% RH に制御します。余分な熱電対は、設置前に吸湿を避けるため、乾燥剤が入った密閉防湿パッケージに保管してください。

内部酸化熱電対の廃棄分類

1. 軽度の酸化（抵抗が 10%-15% を超え、老化試験後のドリフト増分が 0.5 度以下）断続的な単一シフトの低精度パッケージング金型にのみ許可され、検査サイクルを 2 週間に短縮し、1 か月後に交換が義務付けられます。

2. Moderate and severe oxidation (resistance excess >15%, drift increase >0.5 度 ): 内部損傷は不可逆的であり、直接廃棄され、洗浄または校正後に使用することはできません。333