هيتر كارتريج چيست و چگونه كار مي كند؟

 هيتر كارتريجي يك المنت گرمايش صنعتي لوله‌اي شكل است كه مي‌توان آن را در سوراخ‌هاي حفر شده قرار داد. هيتر هاي كارتريجي گرمايش موضعي و دقيق را ارائه مي دهند و معمولاً در صنعت فرآيند گرمايش استفاده مي شوند. به طور معمول، هيتر‌هاي كارتريجي براي گرم كردن يك بلوك فلزي از داخل استفاده مي‌شوند و مي‌توان آن‌ها را به صورت سفارشي با چگالي وات خاصي بر اساس الزامات برنامه توليد كرد.

هيتر هاي كارتريجي يا فشنگي  بيشتر براي گرم كردن قطعات فلزي با قرار دادن در سوراخ هاي حفر شده استفاده مي شوند. براي نصب آسان، هيتر ها نسبت به قطر اسمي خود كمي كمتر از اندازه ساخته مي شوند.

هيتر كارتريج چگونه كار مي كند؟

هيتر كارتريجي از سيم پيچ مقاومتي تشكيل شده است كه به دور يك هسته سراميكي پيچيده شده است كه توسط دي الكتريك احاطه شده و در يك غلاف فلزي محصور شده است. گرماي برقي كه از طريق سيم پيچ به غلاف منتقل مي شود باعث گرم شدن غلاف مي شود. سپس اين گرما به قسمت فلزي داخلي كه نياز به گرما دارد منتقل مي شود.

براي قرار دادن يك هيتر كارتريجي در دماي پايين يا متوسط ​​(600 درجه فارنهايت يا كمتر)، مته هاي عمومي معمولاً براي حفاري سوراخ ها كافي هستند. مي توان سوراخ هايي را از 0.003 تا 0.008 اينچ بر روي اندازه اسمي مته ايجاد كرد كه منجر به تناسب بين 0.009 اينچ تا 0.014 مي شود. در حالي كه اين تناسب اندكي شلتر از آن چيزي است كه انتقال حرارت بهينه را امكان پذير مي كند، به نصب و برداشتن هيتر هاي كارتريج، به ويژه آنهايي كه غلاف بلند دارند، كمك مي كند. در تراكم وات بالا، تناسب نزديك بسيار مهمتر است. سوراخ ها بايد به جاي اينكه فقط با يك مته با هدف كلي سوراخ شوند، سوراخ و باز شوند. با تناسب محكم تر، هيتر خنك تر كار مي كند و طول عمر بيشتري خواهد داشت.

دماي كاركرد هيتر كارتريج چقدر است؟

هيتر هاي كارتريجي مي توانند در تراكم وات كم، متوسط ​​و زياد كار كنند. آنها براي مقاومت در برابر دماي كاري تا 1400 درجه فارنهايت طراحي شده اند. با اين حال، دماي كاركرد بهينه به كاربردهايي كه از هيتر كارتريج استفاده مي كنيد بستگي دارد.

همچنين توجه به اين نكته مهم است كه عوامل متعددي مانند چگالي وات هيتر كارتريج، سفتي كارتريج در داخل سوراخ و هدايت حرارتي ماده در حال گرم شدن وجود دارد كه مي تواند بر دماي واقعي هيتر صنعتي و كنترل دماي يك ماده در طول چرخه گرمايش براي كاربردهاي دماي بالا، مانند موارد بالاي 1000 درجه فارنهايت، غلاف هاي رنگي براي انتقال حرارت و دوام حداكثر توصيه مي شوند.

همچنين مهم است كه خاتمه الكتريكي يك كارتريج را با توجه به دماي كاركرد در نظر بگيريد. هنگامي كه هيتر هاي كارتريج در دماهاي نسبتاً بالا استفاده مي شوند، پايانه هاي الكتريكي يا بايد با سيم هاي سربي معمولي با دماي بالا متفاوت باشند يا كارتريج بايد به گونه اي طراحي شود كه دماي اطراف سيم هاي سربي در دماي پايين تر از حد دما حفظ شود. از سيم سربي

هيتر هاي كارتريج براي چه مواردي استفاده مي شود؟

هيتر هاي كارتريج بيشتر براي گرم كردن قالب ها، صفحات، قالب ها و ساير قطعات فلزي با قرار دادن در سوراخ هاي حفر شده استفاده مي شوند. آنها همچنين مي توانند در برنامه هاي غوطه وري مايع استفاده شوند. در زير چند نمونه از كاربردهاي خاص آورده شده است:

    گازها و مايعات گرمايشي

    قالب هاي دونده داغ

    مهر زني داغ

    پرس هاي لمينيت

    تجهيزات پزشكي

    نيمه هادي

    قالب گيري پلاستيك

    تجهيزات علمي

كنترل‌كننده‌ها و سنسورهاي دما براي گرمكن‌هاي كارتريج

سنسور  و ترموكوپل براي كنترل دما نيز عامل مهمي است و بايد بين سطح كار قطعه و هيتر ها قرار گيرد. دماي قطعه تقريباً 1/2 اينچ دورتر از هيتر‌ها در انتخاب حداكثر چگالي مجاز وات از نمودار استفاده مي‌شود. كنترل توان در كاربردهاي چگالي وات بالا يك ملاحظات مهم است. كنترل خاموش و روشن اغلب مورد استفاده قرار مي‌گيرد، اما مي‌تواند باعث گشت و گذار گسترده اي در دماي هيتر و قطعات كار مي شود.

كنترل‌هاي قدرت تريستور در افزايش عمر گرمكن‌هاي با چگالي وات بالا ارزشمند هستند، زيرا به طور موثر چرخه روشن و خاموش را حذف مي‌كنند. انواع مختلفي از كنترل كننده ها و سنسورهاي دما وجود دارد كه مي توان بسته به كاربرد از آنها استفاده كرد. يكي از محبوب‌ترين انواع سنسور براي كاربردهاي گرمكن كارتريدي، سنسورهاي دماي نصب سطحي هستند. ترموكوپل، RTD يا ترميستورها با پشتي چسب يا قابليت چسباندن به سطح در حال گرم شدن در دسترس هستند.

همچنين سنسورهاي دماي پيچ و مهره و سطح مغناطيسي در دسترس هستند. كنترلرهاي ديجيتال دما در اندازه هاي مختلف با انتخاب هاي خروجي و ورودي بسيار زياد هستند. ورودي هاي ترموكوپل و RTD با خروجي پالس dc محبوب ترين ها هستند. خروجي‌هاي پالس DC به كاربر اين امكان را مي‌دهد تا به يك رله بزرگ‌تر براي تغيير بار هيتر گرمايشي برود و از كنترل متناسب در مقابل كنترل روشن/خاموش استفاده كند كه مي‌تواند عمر هيتر را كوتاه كند.