Термални циклус-Прави тест грејача кертриџа од 800 степени
Грејач кертриџа може да ради беспрекорно на стабилних 800 степени недељама. Али прави тест његове издржљивости је колико добро подноси термичке циклусе-поновљени процес загревања од собне температуре до максималне радне температуре и назад. Већина високотемпературних грејних елемената поквари током овог циклуса ширења и скупљања.
Термички циклус открива слабости дизајна које континуирани рад не показује.
Основни изазов је диференцијално топлотно ширење. Спољашњи метални омотач (обично нерђајући челик Инцолои 800 или 310С), збијена изолација од магнезијум оксида и унутрашња жица отпора на никл-хром или гвожђе-хром- од алуминијума имају различите коефицијенте топлотног ширења. Када се брзо загреју на 800 степени, ови материјали се шире различитим брзинама, стварајући смичне и компресивне притиске на њиховим интерфејсима. Када се охладе, неравномерно се скупљају, што додатно оптерећује структуру.
Ово механичко „дисање“ је штетније од топлоте{0}}у стабилном стању.Временом може да изазове стварање микро-пукотина у МгО изолацији, смањујући њену диелектричну чврстоћу и топлотну проводљивост. Може да учини да се чврсто намотана отпорна жица истроши, промени облик или да се полако "огиба" (пузи) од свог центра. У омотачу, циклично напрезање може довести до пуцања корозије под напоном или ломова од замора, посебно у областима где је напетост концентрисана, као што су рупе за монтажу или прелазак на хладни крај. Грејач кертриџа дизајниран само за континуирани рад може брзо да поквари у апликацијама које захтевају честе-циклусе искључења, као што су серијска обрада, бризгање или пећи за ливење под притиском.
Како су високо{0}}учинковите електричне грејне цеви са једном главом од 800 степени пројектоване да издрже термичке циклусе?
Топлотна обрада након{0}монтаже је кључна за стабилизацију материјала и ублажавање напрезања. Користе се напредне методе као што су атмосферско{2}}заштићено нитрирање или каљење на високим температурама током дужег периода. Ово укључује држање готовог грејног елемента у контролисаном окружењу на температурама између 800 степени и 950 степени неколико сати. Овај поступак чини две важне ствари: активно смањује било какву механичку напетост преосталу од процеса савијања и помаже металима да формирају стабилну, рекристализовану структуру зрна. Ова стабилност чини мању вероватноћу да ће легура пузати и да се поквари од топлоте-ефикасно „обучава“ грејач кертриџа за његов радни век.
Унутрашње механичко ојачање је још једна кључна стратегија.Да би се спречило померање намотаја -чешћи узрок квара током термичког циклуса-врхунски- дизајни користе унутрашње керамичке потпорне структуре. То су обично прецизно{4}}обрађене куглице од алуминијума, чауре или одстојници постављени дуж дужине омотача. Они физички центрирају и држе отпорну жицу на месту, спречавајући вибрације, савијање или контакт са зидом омотача током ширења и скупљања.
Густина у ватима је такође важна за примене термичког циклуса.За електричну цев за грејање од 800 степени која је изложена честим циклусима, генерално се препоручују ниже густине у ватима-у распону од 5–7 В/цм²-. Веће густине у ватима стварају више унутрашње топлоте, што погоршава напрезање топлотног ширења и контракције.
Кључни закључак: када бирате кертриџ грејач од 800 степени за примену која укључује честе циклусе грејања и хлађења, наведите јединицу дизајнирану посебно за цикличне услове. Потражите термичку обраду након{2}}монтаже, унутрашње керамичке носаче и конзервативне оцене густине у ватима. Ове карактеристике разликују грејач који ће издржати термичке циклусе од оног који ће прерано отказати.
