Các vấn đề về vật liệu: Chọn vỏ bọc phù hợp cho bộ gia nhiệt hộp mực 1300mm

Khi bộ gia nhiệt hộp mực một đầu siêu dài 1300mm-một{2}}bị hỏng quá sớm, điều đầu tiên mọi người thường làm là đổ lỗi cho dây điện trở bên trong hoặc các kết nối điện. Nhưng trong nhiều trường hợp, vấn đề thực sự nằm ở lớp vỏ bên ngoài, đó là ống kim loại mỏng che chắn toàn bộ bộ phận làm nóng. Đối với các máy sưởi trong thời gian dài như vậy, vỏ bọc phải đối mặt với rất nhiều áp lực từ nhiệt, áp suất cơ học do giãn nở, các cuộc tấn công hóa học từ môi trường xử lý và sự hao mòn vật lý do đưa vào và lấy ra nhiều lần. Nếu bạn chọn vật liệu vỏ bọc không phù hợp, nó có thể bị ăn mòn, rỗ, đóng cặn, cong vênh hoặc co lại, khiến ngay cả những bộ phận bên trong được thiết kế tốt nhất cũng trở nên vô giá trị.

Thép không gỉ vẫn là vật liệu vỏ bọc phổ biến nhất và **loại 304** hoặc **321** là tiêu chuẩn cho hầu hết các mục đích sử dụng. Khi được sử dụng trong phạm vi mật độ 5–7 W/cm2 watt thích hợp và ở nhiệt độ vừa phải (lên tới khoảng 550–650 độ), các loại này là sự kết hợp hợp lý giữa khả năng chi trả, độ bền và khả năng chống oxy hóa. Ở những nơi sạch sẽ, khô ráo như nhiều khuôn ép nhựa và khuôn ép đùn, chúng hoạt động tốt. Nhưng thép không gỉ 304 không hoạt động tốt trong những tình huống khắc nghiệt hơn. Nó dễ bị rỗ và ăn mòn giữa các hạt khi sử dụng với các loại nhựa ăn mòn như PVC (tỏa ra hơi axit clohydric), trong điều kiện{11}độ ẩm cao hoặc khi thường xuyên tiếp xúc với clorua và chất tẩy rửa. Theo thời gian, các vết rỗ nhỏ có thể để hơi ẩm hoặc bụi bẩn bám vào lớp cách điện magie oxit (MgO), có thể gây rò rỉ điện và hỏng hóc nhanh chóng. Điều này đặc biệt tệ trên chiều dài 1300mm, khi ngay cả một lỗ nhỏ cũng có thể làm hỏng toàn bộ lò sưởi.

**Incoloy® 800 hoặc 840** là lựa chọn tốt nhất khi nhiệt độ luôn trên 500–550 độ hoặc khi môi trường có chất ăn mòn. Hợp kim crom niken-sắt{6}}này rất bền ở nhiệt độ cao và tạo ra một lớp oxit bảo vệ nó khỏi quá trình oxy hóa thêm và đóng cặn tốt hơn nhiều so với thép không gỉ. Khả năng chống rão và ổn định kích thước tốt hơn của Incoloy giúp thép không gỉ không bị cong vênh hoặc phồng lên khi trải qua chu kỳ nhiệt lặp đi lặp lại. Điều này rất quan trọng đối với bộ làm nóng hộp mực siêu dài 1300mm. Một chỗ uốn cong hoặc biến dạng nhỏ trong lò sưởi quá dài sẽ khiến cho việc tháo nó ra sau này rất khó hoặc không thể loại bỏ mà không làm hỏng khuôn. Incoloy giữ được chất lượng cơ học ngay cả ở nhiệt độ mà thép không gỉ thông thường bắt đầu mất độ bền. Điều này khiến nó trở thành vật liệu tốt nhất cho các ứng dụng khuôn sâu và đường chạy nóng cần nhiều độ bền.

Các vật liệu vỏ bọc chuyên dụng khác đáp ứng nhu cầu cụ thể. Khi môi trường được kiểm soát chặt chẽ và tốc độ truyền nhiệt cao nhất là điều quan trọng nhất, thép nhẹ (thép cacbon) đôi khi được sử dụng. Độ dẫn nhiệt tăng lên của nó có thể làm cho nó phản ứng nhanh hơn, nhưng bạn phải tuân thủ phạm vi mật độ watt 5–7 W/cm² thật chặt chẽ để tránh bị đóng cặn và oxy hóa nhanh chóng. **Vỏ bọc titan** chỉ được sử dụng trong các điều kiện hóa học ăn mòn nhất, bao gồm bể mạ hoặc các quy trình sử dụng axit mạnh hoặc halogen, trong đó khả năng chống ăn mòn là rất quan trọng. Titan có giá cao hơn rất nhiều và chỉ được sử dụng khi không có vật liệu nào khác có thể tồn tại lâu dài.

**Hệ số giãn nở nhiệt** của vật liệu vỏ bọc so với vật liệu khuôn hoặc tấm ép là điều mà nhiều người quên nghĩ đến khi lựa chọn vật liệu vỏ bọc cho máy sưởi 1300mm. Ví dụ, khuôn nhôm phát triển nhanh gấp đôi so với khuôn thép không gỉ hoặc Incoloy. Nếu bạn không cung cấp đủ không gian khi đặt bộ gia nhiệt Incoloy® 1300mm vào khối nhôm thì bộ gia nhiệt có thể bị kẹt vĩnh viễn trong chu kỳ tăng nhiệt-đầu tiên do hai vật liệu giãn nở với tốc độ khác nhau và tạo ra quá nhiều áp suất. Mặt khác, nếu có quá nhiều không gian trong khuôn thép, các khe hở không khí có thể hình thành khiến việc truyền nhiệt kém hiệu quả hơn. Thông số kỹ thuật chuyên nghiệp cần tính toán dung sai chính xác có tính đến vật liệu vỏ bọc và kim loại chủ trong toàn bộ phạm vi nhiệt độ vận hành.

Vì vậy, việc chọn vỏ bọc phù hợp không chỉ là tìm vỏ bọc có mức nhiệt độ tối đa trên biểu dữ liệu. Nó cần có cái nhìn đầy đủ về toàn bộ môi trường vận hành, bao gồm các hóa chất trong quy trình, độ ẩm, tần suất thay đổi nhiệt độ, cách làm sạch và các giới hạn vật lý của việc lắp đặt 1300mm. Một lò sưởi có bề ngoài giống nhau có thể có tuổi thọ rất khác nhau dựa trên lớp phủ kim loại mỏng bên ngoài.

Nếu bạn có máy móc quan trọng không thể ngừng hoạt động lâu, điều tốt nhất nên làm là nói chuyện với một nhà sản xuất am hiểu. Việc cung cấp thông tin cho nhà cung cấp về nhiệt độ xử lý chính xác, nhựa hoặc vật liệu được gia nhiệt, điều kiện môi trường và vật liệu khuôn cho phép họ đề xuất vỏ bọc tốt nhất, cho dù đó là thép không gỉ 304/316, Incoloy® hay hợp kim khác thường hơn. Điều này đảm bảo rằng bộ làm nóng hộp mực một đầu cực dài 1300 mm-một đầu{6}}hoạt động tốt nhất và có tuổi thọ lâu nhất.

Việc mua trước vật liệu vỏ bọc phù hợp gần như luôn làm giảm tổng chi phí sở hữu bằng cách làm cho lò sưởi hoạt động lâu hơn, giữ cho quá trình truyền nhiệt ổn định và ngăn chặn những hỏng hóc nghiêm trọng sâu bên trong các dụng cụ đắt tiền.