Effekten av termisk cykling på patronvärmarens livslängd
Lämna ett meddelande
En patronvärmare som håller en konstant temperatur hela tiden kan hålla i flera år. Samma värmare kan gå sönder på några månader om den används i en applikation som slås på och av mycket. Det finns ingen tvetydighet om denna diskrepans. Det händer när värmaren värms upp och svalnar om och om igen, vilket kallas termisk cykling. Att veta hur termisk cykling påverkar patronvärmare hjälper dig att förstå varför vissa användningsområden är hårdare för värmare än andra och hur man får dem att hålla längre.
Varje del av en patronvärmare blir större när den blir varm. Metallmanteln, magnesiumoxidisolatorn och motståndstråden blir alla större. Alla dessa delar blir mindre när värmaren svalnar. Denna tillväxt och krympning sker varje gång. Delarna inom kan röra sig efter tusentals cykler. Motståndstråden kan skifta lite inuti MgO. Mikro-sprickor kan bildas i själva MgO. Änden av tråden som ansluter till ledningarna utsätts för mekanisk påfrestning varje gång den cyklar.
Flera saker påverkar hur dåliga termiska cykelskador är. Temperaturförändringen är den viktigaste. En värmare som går från 50 grader till 200 grader och tillbaka igen är mindre stressad än en som går från 50 grader till 500 grader och tillbaka igen. Ju mer temperaturen ändras, desto mer expanderar och drar saker ihop sig. Tempot i cykeln är också viktigt. En värmare som värms upp och svalnar snabbt är under mer stress än en som ändrar temperatur långsamt. Tätningsstänger, som värmer och kyler på några sekunder, är en av de mest krävande användningsområdena.
Hur effektivt värmaren kan hantera termisk cykling beror på hur den byggdes. Värmare med magnesiumoxid som är tätt packade har mindre intern rörelse än de med isolering som är löst packad. Packningen håller motståndstråden på plats så att den inte rör sig när värmaren expanderar och krymper. Värmare som har interna stödsystem, som keramiska distanser eller mittstänger, är mer stabila. Kvaliteten på slutet är lika viktig. Swaged-i konstruktion, där ledningarna är förseglade inuti värmaren, fungerar bättre för termisk cykling än crimped-på konstruktion, där avslutningen är utanför.
Hur värmaren är installerad påverkar hur termisk cykling påverkar den. En värmare som kan expandera och dra ihop sig fritt i sin hålighet har mindre inre spänningar än en som är begränsad på detta sätt. Expansionskraften har ingenstans att ta vägen om värmaren träffar botten av en blind hålighet eller är hårt fastklämd i den främre änden. Värmaren måste ta in den påfrestningen, vilket kan bryta MgO eller slita ner motståndstråden. Denna spänning minskas genom att lämna en liten lucka för expansion vid spetsen och använda en montering som låter blyänden röra sig lite.
Om du behöver använda en värmare som ofta kommer att användas för termisk cykling, måste du välja en som är gjord för cyklisk drift. Detta inkluderar att välja en värmare med stark inre struktur, ett mantelmaterial som förblir starkt även när temperaturen varierar, och en avslutning som kan hantera upprepad stress. När det kommer till temperaturcykler är Incoloy®-höljen ofta bättre än vanligt rostfritt stål eftersom de behåller sina mekaniska egenskaper bättre. Nickelkablar i pressad-konstruktion är bättre på att hantera upprepade rörelser än konventionella kablar i krimpade-designer.
Termisk cykling är en av de vanligaste orsakerna till att värmare går sönder innan de borde. Skadan byggs upp med tiden och brukar inte märkas förrän värmaren går sönder. En värmare som har använts tusentals gånger kan se bra ut på utsidan, men MgO har spruckit, tråden har rört sig och avslutningen har blivit svagare. När något går fel verkar det ofta hända på en gång. Men proceduren började på den första cykeln. Genom att veta hur detta fungerar kan du välja värmare och designa installationer som minskar effekterna av termisk cykling, vilket kan låta dem hålla längre även i de mest krävande cykelapplikationerna.
