Многие промышленные системы требуют нагрева как части производственного процесса. В пластмассовой промышленности нагреватели являются ключевым ингредиентом для поддержания температуры расплавленного пластика. Пластик течет через основание пресс-формы, литниковое сопло, коллектор, в головку штампа или через цилиндр для литья под давлением. Без тепла ни форма, ни машина бесполезны.
Обогреватель следует рассматривать с самого начала, поскольку он является неотъемлемой частью всей системы. Доступно множество конфигураций нагревателя. Однако, если смотреть на нагреватель с точки зрения изоляции, в промышленности доступны три распространенных типа нагревателей: слюдяные, керамические и с минеральной изоляцией.
При выборе типа обогревателя необходимо понимать рабочие характеристики и ограничения каждого типа обогревателя. Геометрия детали, требования к температуре и времени нагрева обычно определяют тип используемого нагревателя.
Каждый из трех типов обогревателей имеет отличительные характеристики. Уникальный материал, который отличает эти нагреватели, - это внутренняя изоляция, которая обеспечивает необходимую диэлектрическую прочность, пока тэн нагревает деталь. Изоляция каждого нагревателя играет важную роль в определении срока службы и производительности нагревателя.
Миканит в основном добывается из палеозойских пород и встречается во многих регионах мира, включая Индию, юг Африки и Россию, а также на американских континентах. Слюда используется в таких приборах, как тостеры и микроволновые печи, а также в кольцевых и пллоских нагревателях. Слюда относится к категории силикатов алюминия, что означает, что химически они содержат кремнезем (SiO4). Изоляционный материал, используемый в нагревателях слюды, обладает превосходными физическими характеристиками, такими как термические, механические, электрические и химические свойства. Существует два основных типа слюды: (1) мусковит, который содержит большое количество калия, способствующий сильным механическим свойствам, и (2) флогопит, содержащий различные уровни магния, что позволяет ему выдерживать более высокие температуры, чем мусковит.
Слюда имеет уникальную особенность: можно получать очень тонкие чешуйки постоянной толщины. Он проводит небольшое количество тепла, особенно перпендикулярно его слоям. Кроме того, он негорючий и не выделяет паров. С точки зрения нагрева слюда является отличным вариантом из-за ее устойчивости к эрозии и искрению, а также ее диэлектрической прочности. Кроме того, слюда устойчива к воздействию химикатов и воды, а также обладает отличной прочностью на сжатие. Миканит также выдерживает напряжения изгиба благодаря своей высокой эластичности.
Хотя некоторые типы слюды могут выдерживать температуры, превышающие 1000 ° C, температура слюды не должна превышать 400 ° C при использовании в сборке нагревателя. Когда температура превышает этот уровень, в связующем начинается разрушение и происходит ослабление электрической прочности изоляции.
Эти особенности важны, поскольку кольцевой миканитовый нагреватель из слюды изгибается под перпендикулярным давлением, образуя определенный диаметр. Типичный слюдяной хомутовый нагреватель имеет толщину примерно 3 мм и может иметь различную геометрию и определенные особенности, такие как отверстия и вырезы. Универсальность его конструкции хорошо подходит для многих сфер применения и различного оборудования.
Самым большим недостатком миканитовых нагревателей является максимальная температура оболочки 350 ° C. Растет число процессов, требующих более высоких температур, чем могут предложить миканитовые нагреватели.
Стеатит - это тип керамики, состоящий в основном из оксида алюминия (Al2O3), кремнезема (SiO2) и оксида магния (MgO). Стеатит образуется, когда эти материалы смешиваются в правильной пропорции и обжигаются при определенной температуре. L-3 и L-5 - самые распространенные марки стеатита. L-3 используется в большинстве областей применения. Однако L-5 рекомендуется там, где критичны низкие электрические потери. Керамика формируется с использованием отраслевых методов обработки, и ее можно легко обрабатывать на станке или спекать по форме в различные конструкции.
Керамические кольцевые нагреватели рассчитаны на работу при температуре до 500ºC. Такой уровень производительности является прямым результатом отличных изоляционных свойств керамических сегментов нагревателей. Костяшки работают вместе, как шар в колене или локте, чтобы создать диаметр нагревателя. К сожалению, прочность керамики также является ее слабостью, поскольку она накапливает тепло, выделяемое проводом элемента, что затрудняет контроль температуры нагревателя. Это может привести к появлению ненужного перегрева, особенно на ранних стадиях процесса производства пластика.
Обогреватели с минеральной изоляцией доминируют на рынке в отношении общих характеристик нагревателя. Нагреватели с минеральной изоляцией состоят из оксида магния, известного как MgO, который представляет собой оксид металлического магния. Оксид магния или минеральная изоляция представляет собой мелкозернистый порошок в сыпучем виде. Он расположен между резистивным элементом и оболочкой нагревателя. Во многих нагревателях с минеральной изоляцией MgO спрессован в тонкий твердый слой. Спрессованный MgO обеспечивает отличную теплопроводность и большую диэлектрическую прочность.
MgO имеет верхний предел полезной температуры более 1000 ° C. Обычно это никогда не достигается, потому что резистивная проволока из нихрома нагревателя имеет гораздо более низкую рабочую температуру, около 800 ° C. Как показывает практика, температура патронного ТЭНа с минеральной изоляцией не должна превышать 760 ° C. Способность тонкого слоя изоляции противостоять прохождению тока, но при этом обеспечивать быструю теплопередачу, создает эффективный нагреватель.
Патронный нагреватель с минеральной изоляцией обеспечивает быстрый нагрев и охлаждение. Уплотненная изоляция также обеспечивает более высокую удельную мощность, что позволяет нагревателю быстрее нагревать деталь, что означает сокращение брака при запуске машины. ТЭН с минеральной изоляцией очень чувствителен к точному регулированию температуры благодаря своей малой массе. Меньшая тепловая задержка и минимальное превышение температуры приводят к более быстрому запуску и сокращению времени цикла. Другими нагревателями, в которых используется минеральная изоляция, являются трубчатые электрические ТЭНы, кабельные и гибкие формируемые нагреватели.
Выбор подходящего нагревателя для области применения важен, особенно при эксплуатации при повышенных температурах. Когда важны такие характеристики, как температура, производительность и эффективность, разбивка этих типов изоляционных материалов поможет покупателю выбрать правильный нагреватель для своего применения.
Компания Термоэлемент производит промышленные нагреватели с разными типами изоляции, которые подойдут для любого оборудования с электронагревом. Звоните нам прямо сейчас по телефону и получите бесплатную консультацию от наших специалистов прямо сейчас.
Возврат к списку
