Mineraal geïsoleerde (MI) thermokoppels en oppervlaktepatch-thermokoppels zijn de twee meest gangbare temperatuurgevoelige componenten van hotrunner-systemen, met essentiële verschillen in interne structuur, warmteoverdrachtsefficiëntie, toepasselijke posities, temperatuurbestendigheid en levensduur, en een verkeerde selectie zal direct leiden tot onstabiele temperatuurregeling en frequente fouten bij het onderhoud van de matrijzen. Patch-thermokoppels zijn samengesteld uit kale thermokoppellegeringsdraden die in platte contactstukken zijn gelast, omwikkeld met glasvezelisolatielagen met hoge temperatuur- en uitgerust met gevlochten afschermdraden, zonder metalen beschermende omhulsels. Hun grootste voordeel zijn de lage productiekosten en de ultra-snelle warmtegeleiding van het oppervlak: het vlakke lasoppervlak is nauw verbonden met de buitenwand van spruitstukken of mondstukken, zonder mediumisolatie, en de temperatuurreactiesnelheid kan onder normale werkomstandigheden 0,2–0,4 seconden bedragen. De structurele defecten van patchsensoren zijn echter ook prominent aanwezig: de blanke legeringsdraad wordt gemakkelijk geoxideerd bij langdurige -hoge temperaturen boven de 300 graden, en de glasvezelisolatielaag zal carboniseren na lange- cyclusverwarming, wat resulteert in signaaldrift en kortsluiting. Bovendien is het platte contactstuk niet bestand tegen extrusie en wrijving, en kan het gemakkelijk barsten en kapot gaan als de mal herhaaldelijk wordt geopend en gesloten of als de klemkracht te groot is.
MI-thermokoppels hebben een volledig afgedichte metalen mantelstructuur, waarbij zeer zuiver magnesiumoxide-mineraalpoeder tussen de mantel en de interne positieve en negatieve legeringsdraden wordt gevuld voor isolatie en warmtegeleiding. Veel voorkomende mantelmaterialen zijn SS304, SS316 en Inconel, met buitendiameters variërend van 0,5 mm tot 3 mm. Het interne minerale poeder isoleert de legeringsdraad volledig van buitenlucht en corrosief plasticgas, waardoor oxidatie en isolatieveroudering effectief worden tegengegaan. De volledig afgedichte structuur heeft een sterke mechanische weerstand tegen extrusie, buigen en trillingen, en kan in diepe gereserveerde gaten van hete mondstukken worden gestoken voor interne temperatuurmetingen, wat patch-thermokoppels niet kunnen realiseren. De bovenste temperatuurlimiet van standaard Inconel MI-thermokoppels kan 500 graden bereiken, wat zich volledig aanpast aan supertechnische kunststoffen zoals PEEK en PEI, terwijl gewone J-type patch-thermokoppels niet worden aanbevolen voor langdurig gebruik-boven 280 graden.
In termen van installatiescenario's worden patch-thermokoppels voornamelijk gebruikt op het buitenoppervlak van grote spruitstukken van hotrunners met open poort voor verpakking en dagelijkse benodigdheden. De verwerkingskosten voor de matrijs zijn laag; er hoeft alleen maar een vlak bevestigingsoppervlak te worden gereserveerd zonder diep te boren, wat algemeen de voorkeur geniet van goedkope massaproductiefabrieken-. MI-thermokoppels zijn onderverdeeld in ingevoegde typen met één- punt en twee- punten, gecombineerd met mondstukken met kleppoort, micromondstukken en hoge- temperatuurspruitstukken van mallen voor de automobiel-, medische en precisie-elektronica. De matrijs moet vooraf -precieze diepe gaten verwerken die overeenkomen met de diameter van de mantel, wat een klein deel van de verwerkingskosten verhoogt, maar zorgt voor een stabiele temperatuurregeling op lange termijn- en een lage onderhoudsfrequentie.
Er zijn ook duidelijke verschillen in levensduur en onderhoudskosten tussen de twee typen. Onder 24-uur continue productieomstandigheden moeten gewone patch-thermokoppels elke 2 tot 4 maanden worden vervangen, terwijl Inconel MI-thermokoppels meer dan 12 maanden stabiel kunnen werken. Hoewel de eenheidsprijs van MI-sensoren drie tot zes keer zo hoog is als die van patch-sensoren, worden de uitgebreide jaarlijkse kosten voor reserveonderdelen en arbeidsonderhoud met meer dan 50% verlaagd voor geautomatiseerde productielijnen met hoge belasting. Veel eigenaren van matrijzen streven eenvoudigweg naar lage initiële kosten en installeren op uniforme wijze thermokoppels op kleppoortsystemen met hoge temperaturen, wat resulteert in frequente signaaldrift, verbrande plastic onderdelen en langdurige uitschakelingsverliezen. Professionele hotrunnerleveranciers zullen bij het ontwerpen van oplossingen het overeenkomstige sensortype afstemmen op de matrijspoortstructuur, de temperatuur van het vormmateriaal en de productiecyclus, waarbij de kwaliteitsrisico's worden vermeden die worden veroorzaakt door de blinde selectie van thermokoppeltypen.
