Legătura slabă-Terminațiile firului de plumb la 500 de grade
Un producător de echipamente industriale s-a confruntat cu defecțiuni recurente ale încălzitorului cartuşului în aplicaţii cu temperatură înaltă-. Încălzitoarele au funcționat la aproximativ 760 de grade pentru a menține temperaturile blocului de 660 de grade pentru încălzirea matrițelor și vaselor de lipici. Încălzitoarele s-au defectat la fiecare opt până la douăsprezece luni, perturbând producția și creând probleme legate de garanție. Analiza de inginerie a evidențiat două modele de defecțiuni distincte: arderea catastrofală a firului de rezistență internă și defecțiuni la zona de terminare a firului de plumb atunci când temperaturile au depășit valoarea nominală a izolației firului de plumb.
Zona de terminare-în care puterea electrică intră în încălzitorul cartuşului-este surprinzător de vulnerabilă la 500 de grade . În timp ce corpul încălzitorului poate fi evaluat pentru funcționarea la temperatură înaltă-, cablurile și terminalele au adesea limite de temperatură mult mai scăzute. Cablurile standard-izolate din fibră de sticlă sunt de obicei evaluate pentru 250 până la 400 de grade . Când zona de terminare experimentează temperaturi care se apropie de temperatura de funcționare a încălzitorului, izolația se degradează, conexiunile slăbesc și urmează defecțiuni.
Această diferență de temperatură apare din conducerea căldurii de-a lungul corpului încălzitorului. La o temperatură de 500 de grade, căldura se deplasează înapoi spre capătul de terminare mai rece. Dacă încălzitorul cu cartuş nu este instalat la adâncime suficientă în orificiu sau dacă orificiul din apropierea intrării este mărit, zona de terminare poate atinge temperaturi care depăşesc cu mult valorile nominale ale plumbului. Rezultatul este defectarea izolației, scurtcircuite sau conexiuni intermitente care sunt notoriu dificil de diagnosticat.
Pentru încălzitoarele cu cartuș de 500 de grade, există mai multe opțiuni de terminare. Cablurile de temperatură-înaltă cu izolație ceramică pot rezista la temperaturi de până la 550 de grade sau mai mult. Capacele din ceramică oferă protecție suplimentară și întârzie contaminarea în aplicațiile cu vibrații ridicate-. Unii producători oferă sertizare-pentru cabluri special pentru aplicațiile în care temperatura la capătul încălzitorului depășește temperatura maximă admisă a firului standard.
Aranjarea fizică a lead-urilor contează, de asemenea. Conductoarele trebuie direcționate departe de suprafețele fierbinți și susținute pentru a preveni stresul mecanic la joncțiune. Îndoirile ascuțite direct la punctul de terminare creează concentrații de tensiuni care, combinate cu dilatarea termică, pot fisura conexiunile în timp. Asigurarea unui spațiu adecvat pentru ca cablurile să se îndoaie treptat, mai degrabă decât brusc, prelungește durata de viață a terminației.
Un alt factor-deseori trecut cu vederea este contaminarea. Zona de conectare trebuie protejată de lubrifianți, detergenți și solvenți, deoarece aceștia se pot difuza în izolația ceramică și pot cauza scurtcircuitari electrice. În mediile de turnare prin injecție de plastic, vaporii și reziduurile de plastic se pot acumula pe terminații, creând căi conductoare care duc la defecțiuni la pământ sau la funcționare intermitentă.
Pentru aplicații cu cerințe de temperatură extremă, unele încălzitoare cu cartuș au secțiuni extinse neîncălzite la capătul de terminare. Această zonă rece menține zona de terminare mai rece decât secțiunea încălzită, protejând cablurile și conexiunile. Specificarea unei lungimi neîncălzite adecvate-de obicei 10–25 mm în funcție de aplicație-este o modalitate practică de a prelungi durata de viață de terminare la 500 de grade .
Elementul cheie:Zona de terminare a oricărui cartuș de încălzire este cel mai sensibil punct termic. La temperaturi de funcționare de 500 de grade, izolarea standard a plumbului este inadecvată-conductoarele de temperatură-înaltă, protecția ceramică și dirijarea corectă sunt esențiale. Modelul de defectare a terminației observat în studiul de caz de mai sus-în cazul în care încălzitoarele au defectat zona de terminare a cablului principal din cauza depășirii valorii nominale a izolației-poate fi prevenit în întregime cu specificații corecte. Când selectați un încălzitor cu cartuș cu un singur cap de 500 de grade, verificarea temperaturii nominale a cablurilor și a terminațiilor este la fel de critică ca și selectarea materialului de manta potrivit.
