Mecanisme de îmbătrânire progresivă care provoacă în cele din urmă supraîncălzirea unui cartuș de încălzire

Mecanisme de îmbătrânire progresivă care provoacă în cele din urmă supraîncălzirea unui cartuș de încălzire
Rareori un cartuș de încălzire funcționează defectuos brusc. Temperatura internă de funcționare crește treptat prin modificări progresive ale mantalei, izolației și firului de rezistență până când limitele materialelor sunt depășite. Înțelegerea traiectoriei de îmbătrânire permite intervenția înainte de colapsul catastrofal.
La temperaturi ridicate, firul de rezistență se oxidează în mod constant. Sub ciclul termic, stratul de oxid se extinde, se fracturează și se recuperează, consumând progresiv metalul de bază. Punctele fierbinți devin mai intense și rezistența locală crește pe măsură ce-secțiunea transversală scade. Izolația de-oxid de magneziu suferă o expansiune și o contracție frecventă în același timp, ceea ce ar putea crea spații microscopice și poate reduce conductivitatea termică. Ca rezultat, căldura produsă de sârmă se confruntă cu o rezistență mai mare pe măsură ce se deplasează către manta, ridicând temperatura firului pentru aceeași putere introdusă. Creșterea internă este exacerbată de bariera termică suplimentară creată de scara de suprafață de pe manta.
Chiar și atunci când valorile de referință ale procesului și setările de putere rămân constante, impactul combinat este o creștere treptată a temperaturii interioare. Pentru a ascunde degradarea până când elementul nu mai poate atinge temperatura sau experimentează un circuit deschis, controlerele pot compensa prin scăderea ciclului de lucru. Semnele electrice timpurii ale acestui proces includ o scădere a rezistenței de izolație și o creștere detectabilă a rezistenței elementului.
Îmbătrânirea este detectată înainte ca supraîncălzirea să devină gravă prin programe de monitorizare care verifică periodic valorile rezistenței și izolației. Ritmul de degradare poate fi încetinit prin minimizarea ciclului termic inutil sau prin funcționarea la o densitate de wați ceva mai mică. Creșterea temperaturii interioare nu poate fi accelerată de rezistența termică externă suplimentară dacă se mențin o potrivire superioară a găurii și curățenia suprafeței.
Temperatura de funcționare, frecvența ciclului și expunerea la mediu afectează toate ratele de îmbătrânire. Diferite curbe de degradare sunt produse de instrumente de laborator care sunt utilizate rar, echipamente de ambalare cu număr mare de cicluri și matrițe continue cu temperatură ridicată-. În condiții de cicluri severe sau temperaturi de proces mai ridicate, un cartuș de încălzire care îmbătrânește lent la o temperatură medie constantă-se poate apropia de regimul de supraîncălzire considerabil mai repede. Selectarea densității inițiale de wați și a programelor de întreținere care mențin condițiile interne în limite acceptabile pentru întreaga durată de viață planificată este posibilă prin evaluarea specifică aplicației-a temperaturii așteptate, a profilului ciclului și a intervalelor de monitorizare.