Compararea materialelor învelișului pentru aplicațiile de încălzire cu cartuș

Mantaua exterioară a unui cartuș de încălzire este primul lucru care îl protejează de mediul în care funcționează. Are părți interne, transportă căldura către țintă și trebuie să poată face față cu orice aplicație îi aruncă. Nu este suficient să alegeți doar cel mai scump material de înveliș. Există avantaje și dezavantaje ale fiecărui material, iar cel mai bun pentru dvs. va depinde de temperatura la care va fi utilizat, de câtă coroziune va fi expus, de cât de mult stres va fi sub acesta și de câți bani trebuie să cheltuiți.

De cele mai multe ori, cartușele de încălzire-generale folosesc oțel inoxidabil de calitate 304 ca material de înveliș. Nu ruginește ușor în multe setări industriale și funcționează bine la temperaturi de până la aproximativ 400 de grade. Gradul 304 are 18% crom și 8% nichel, ceea ce formează un strat de oxid care protejează metalul împotriva ruginii și oxidării. 304 este o alternativă ieftină și fiabilă pentru matrițe curate din oțel, unelte din aluminiu sau echipamente obișnuite de producție care nu se încălzesc prea mult. La temperaturi mai ridicate, începe să-și piardă rezistența mecanică și nu rezistă nici la oxidare.


Adăugarea de molibden la aliajul din oțel inoxidabil grad 316 îl face mai rezistent la cloruri și alte substanțe chimice corozive. Acesta este motivul pentru care 316 este cea mai bună alegere pentru locurile în care se utilizează apă sărată, anumiți vapori chimici sau procesarea alimentelor și se folosesc produse de curățare. Temperatura nominală de 316 este aproximativ aceeași cu cea de 304, între 400 și 450 de grade, deși este mult mai bine să reziste la coroziune în situații grele. Când încălzitorul se numără printre lucrurile care ar putea dăuna oțelului inoxidabil obișnuit, cheltuiala suplimentară merită.

Incoloy® 800 intră în joc pentru aplicațiile care trebuie să funcționeze la temperaturi ridicate. Acest aliaj de nichel-fier-crom rămâne puternic și nu ruginește chiar și atunci când temperatura crește până la 700 de grade sau mai mult. Incoloy® 800 conține mult nichel, ceea ce îl face foarte rezistent la oxidare și carburare. Acest lucru îl face bun pentru lucruri precum turnarea prin injecție a plasticului folosind rășini de inginerie care trebuie topite la temperaturi de peste 400 de grade sau pentru utilaje de ambalare care funcționează tot timpul la căldură ridicată. Un cartuș de încălzire de 1200 mm cu o teacă Incoloy® care rulează la 600 de grade va supraviețui mult mai mult decât unul din oțel inoxidabil, deoarece teaca nu se îndoaie și nu se strecoară. Fluaj este atunci când metalul se îndoaie încet sub tensiune persistentă la temperaturi ridicate. Aceasta este o mare problemă pentru încălzitoarele de lungă durată, deoarece teaca trebuie să își mențină propria greutate fără a se lăsa.

Incoloy® 840 poate face față la temperaturi și mai mari, de obicei până la 800 de grade, și este mai bine să reziste la oxidare atunci când încălzitorul se încălzește și se răcește din nou și din nou. Schimbul-este că acest material costă mai mult și nu transferă căldura la fel de bine ca oțelul inoxidabil obișnuit. Incoloy® 800 este o alegere solidă pentru majoritatea utilizărilor sub 600 de grade, deoarece atinge un echilibru corect între performanță și cost.

Inconel® 600 este disponibil pentru cele mai severe circumstanțe. Acest aliaj de nichel-crom poate tolera temperaturi de până la 1000 de grade și este foarte rezistent la rugină și oxidare în condiții chimice ostile. Învelișurile Inconel® sunt de obicei folosite doar în scopuri foarte specifice, cum ar fi fabricarea de semiconductori, echipamente de laborator care funcționează la temperaturi ridicate sau cuptoare industriale care funcționează la temperaturi foarte ridicate. Prețul este mult mai mare decât Incoloy® și, pentru majoritatea utilizărilor de încălzire industrială, caracteristicile suplimentare nu sunt necesare.

O teacă care este acoperită sau placată este o altă alegere. O acoperire anti-aderență, cum ar fi Teflon® sau o suprafață lustruită, poate ajuta la prevenirea lipirii obiectelor de încălzitor atunci când intră în contact cu materiale care tind să se lipească, cum ar fi unele materiale plastice sau adezivi. Poate fi necesară o manta anodizată sau acoperită cu ceramică-pentru aplicațiile care necesită izolare electrică de cavitate. Cu toate acestea, aceste acoperiri scad conductivitatea termică și trebuie aplicate cu atenție pentru a evita fisurarea.

Pentru a alege materialul de înveliș potrivit, trebuie să vă asigurați că abilitățile materialului se potrivesc cu nevoile aplicației. Primul filtru este temperatura de funcționare. Oțelul inoxidabil 304 sau 316 funcționează bine la temperaturi sub 400 de grade. Incoloy® 800 este alegerea mai sigură între 400 de grade și 600 de grade. Ar trebui să vă gândiți la Incoloy® 840 sau Inconel® 600 dacă temperatura este peste 600 de grade. Al doilea filtru este expunerea la coroziune. Dacă mediul înconjurător are cloruri, acizi sau alte substanțe chimice puternice, actualizarea de la 304 la 316 sau un aliaj de nichel va opri găurirea și deteriorarea tecii, chiar și la temperaturi blânde.

Există și alte variabile mecanice la lucru. La încălzitoarele lungi, teaca nu trebuie să se îndoiască sau să se miște. Rezistența mecanică a tecii menține un încălzitor care este susținut doar la capătul de plumb și se extinde cu 1200 mm într-o cavitate dreaptă. Aliajele Incoloy® și Inconel® rămân rigide la temperaturi ridicate mai bine decât oțelul inoxidabil. Un aliaj mai dur scade șansa de rupere a tecii atunci când este implicată vibrația sau stresul de șoc.

Există o diferență semnificativă de preț între materiale, dar există și implicații reale pentru alegerea unuia greșit. Încălzitoarele Incoloy® pot costa mai puțin în avans decât încălzitoarele din oțel inoxidabil care se defectează după șase luni la 500 de grade, dar timpul de nefuncționare, forța de muncă de înlocuire și pericolul de deteriorare a cavității compensează rapid orice economii. O modalitate bună de a vă asigura că încălzitorul dumneavoastră durează cât mai mult posibil este să priviți cu onestitate temperatura de lucru, mediul și cerințele mecanice și apoi să alegeți un material de înveliș care să răspundă confortabil acestor nevoi. Dacă nu sunteți sigur, alegerea unui aliaj-de calitate superioară este, de obicei, cea mai bună alegere-pe termen lung.