Защо са необходими превъзходни патронни нагреватели за леене под налягане на пластмаса

Защо са необходими превъзходни патронни нагреватели за леене под налягане на пластмаса
По време на смяна през уикенда една формовъчна машина внезапно спира. Отчитането на една зона не се показва от терморегулатора. Колекторът е студен, когато операторът го докосне. Обвивката изглежда счупена и подута след отстраняването на предполагаемия нагревател. Мениджърът на производството е запознат с рутината: намерете допълнителна, инсталирайте я и се молете неравномерното охлаждане да не е навредило на матрицата.


Едно от най-трудните приложения за електрически нагревателен елемент е леенето под налягане на пластмаса. В зависимост от смолата, която се обработва, патронният нагревател често работи при температури между 180 градуса и 450 градуса вътре в стоманени или алуминиеви колектори. По време на експлоатационния си живот тези нагреватели претърпяват хиляди термични цикли, които причиняват разширяване и свиване на вътрешния съпротивителен проводник и уплътнената изолация от магнезиев оксид.

Опитът в тази област показва, че една от трите основни причини-прекомерна ватова плътност, лошо прилягане между нагревателя и монтажния отвор или недостатъчен материал на обвивката за работната среда-е отговорна за повечето повреди на нагревателя за формоване. Животът на нагревателя може да бъде увеличен от месеци до години чрез методично справяне с всеки от тези проблеми.

Тъй като повечето смоли изискват много ниски температури на стопяване, но изискват бързо загряване-и точен контрол на температурата, плътността във ватите става особено важна при приложения за формоване. Плътност на вата от 5 до 7 W/cm² често предлага оптимален компромис между дълготрайност и време за реакция за патронен нагревател, поставен в стоманен колектор. По-дълги цикли и по-кратки-времена за нагряване са резултат от падане под 5 W/cm². Над 7 W/cm² значително повишава вътрешното напрежение, което ускорява окисляването на нихромовия съпротивителен проводник и намалява съпротивлението на изолацията.

При формоването толерансът на прилягане може да бъде значително по-важен, отколкото в други приложения. Оптималната диаметрална хлабина между нагревателя и отвора е между 0,02 и 0,08 mm. От всяка по-голяма празнина се създава изолиращ слой въздух. Обвивката работи значително по-гореща от околния метал в резултат на неспособността на нагревателя да разсейва ефективно топлината. Животът на нагревателя може да бъде намален наполовина или по-лошо, ако действителните измерени температури на обвивката в разхлабено-състояние са 100 градуса или по-високи от планираната температура на процеса.

Нагревателят не е в близък контакт със смолата при приложения за формоване с инженерни смоли, които съдържат стъклени влакна или други абразивни добавки. Абразивното износване не е основният проблем, тъй като нагревателят се намира в стоманен колектор или джоб за патрон. По-скоро основните пречки са топлинният цикъл и възможното излагане на влага през охлаждащите линии. При нормални температури на формоване до около 400 градуса, една електрическа нагревателна тръба от неръждаема стомана 316 функционира надеждно и осигурява изключителна устойчивост на окисление. Поради тяхната изключителна -температурна якост и устойчивост на окисление, обвивките Incoloy 800 са предпочитана опция за по-високи{8}}температурни смоли като PEEK или PEKK, където температурите на колектора могат да надвишават 450 градуса.

Пренебрегването на неотопляемата дължина в задния край на патронния нагревател е типична грешка при приложенията за формоване. За да се предпазят вътрешните крайни връзки, студената област до изхода на проводника трябва да остане под около 200 градуса. Отворените вериги са резултат от прегряване на водещите проводници и вътрешни споени връзки, когато тази секция е натисната твърде далеч в горещ колектор. Изборът на нагревател с подходяща неотопляема дължина удължава експлоатационния му живот и поддържа задния край хладен.

Друго практическо съображение е, че особено по време на спиране през уикенда или когато формите се отварят за поддръжка, влагата от охлаждащата вода може да кондензира върху клемните краища на патронните нагреватели. Ниското съпротивление на изолацията и неприятните заземяващи съединения са причинени от навлизане на влага в областта на терминала. Този проблем се избягва чрез използване на нагреватели с напълно затворени клеми, като например керамичен гърне или силиконова гума. Изборът на влагоустойчив-изходен дизайн скоро се изплаща в много влажни ситуации на формоване.

Стандартизирането на спецификация на един нагревател в няколко форми рационализира управлението на резервни части, според полеви данни от заводи за леене под налягане. Докато чакате специални поръчки, аварийният престой се елиминира чрез поддържане на ограничен инвентар от често използвани размери, като 10 x 100 mm, 12 x 150 mm и 16 x 200 mm. Необходими са различни дизайни на нагреватели и техники за управление на температурата за различни настройки за формоване, вариращи от огромни автомобилни компоненти до малки прецизни медицински части.