Решим любую задачу по нагреву
04.08.2022
Появление 3D принтеров стало настоящим прорывом в изготовлении пластиковых деталей сложной конфигурации, но из-за медленной работы эти аппараты не годятся для серийного производства. Поэтому наиболее быстрым и эффективным способом массового выпуска изделий из пластика остаются экструдеры с пресс-формами.
Несмотря на высокую скорость, производство пластмассовых деталей путем экстрагирования полимеров имеет некоторые трудности. В первую очередь это связано с поддержанием оптимальной температуры на протяжении всего цикла изготовления. В особенности важным является последний этап, когда расславленный пластик подается в пресс-форму. Если она будет прогрета недостаточно, полимер быстро застынет и не удастся получить изделие нужной формы.
Для достижения необходимой температуры в области расположения пресс-формы используются следующие типы нагревателей:
По принципу работы электрические нагреватели делятся на элементы электросопротивления, индукционные и полупроводниковые. Последние два дорогие, поэтому менее распространены по сравнению с электронагревателями, работающими за счет использования материалов большого сопротивления.
Выбор конкретного типа электронагревателя зависит от размеров и конструкции формы. К наиболее часто устанавливаемым относятся следующие виды:
Каждый из представленных типов ТЭНов не ограничен только использованием для пресс-форм. Они могут применяться для обогрева трубопровода или отдельных деталей промышленного оборудования.
Устройства выполнены в виде трубки, которая устанавливается в специальные отверстия пресс-формы. При этом ее длина и диаметр подбирается индивидуально под конкретное оборудование. Это необходимо для того, чтобы обеспечить максимально плотное прилегание нагревателя к стенкам формы.
По умолчанию патронные ТЭНы выпускаются прямыми, однако могут быть Г-образной формы или под определенным углом. Это позволяет подобрать нагреватель, который идеально подойдет под конкретный тип оборудования.
Кроме пресс-форм, патронные ТЭНы применяются в конструкции 3D принтеров, экструдеров, термопластавтоматов. Подобная универсальность делает эти нагреватели одними из наиболее востребованных среди предприятий, занимающихся серийным производством пластиковой продукции.
По умолчанию, этот тип нагревателей представляет собой трубку, выполненную из латуни, легированной или нержавеющей стали. Выбор материала верхней оболочки зависит от максимальной температуры, которую способен выдать конкретный ТЭН, а также среды его эксплуатации.
Внутри трубки расположен керамический сердечник из резистивной проволоки, сделанной в виде спирали. В качестве изолятора применяется периклаз. Материал отличается высокой теплопроводностью, выступает отличным электроизолятором.
Патронные электронагреватели с диаметром более 16 миллиметров могут комплектоваться встроенной термопарой. Наличие последней увеличит точность определения температуры и автоматизировать процесс контроля за ней в рабочей зоне пресс-формы.
Есть расширяющиеся патронные ТЭНы. Они отличаются тем, что состоят из двух частей, которые при повышении температуры отдаляются друг от друга. В результате возрастает сила прижима нагревателя к стенкам посадочного отверстия, что приводит к более равномерному прогреву пресс-формы. После остывания обе части возвращаются в изначальное положение
Кроме увеличения эффективности, расширяющиеся патронные электронагреватели менее требовательны к диаметру отверстия. Это облегчает процесс их замены, поскольку элемент вынимается с посадочного места без необходимости применения инструментов.
Как и другие промышленные ТЭНы производства «Электронагрев», патронные нагреватели применяются не только в пресс-формах для изготовления пластиковых изделий, но и в других отраслях. Поэтому в ассортименте компании имеется большой выбор электронагревателей. Чтобы подобрать оптимальный вариант, нужно обратить внимание на некоторые моменты.
Для обеспечения максимальной производительности и предотвращения перегрева отдельных частей ТЭНа действуют жесткие требования, чтобы электронагреватель плотно прилегал к стенкам формы. Поэтому если пресс-форма или другая деталь имеет отверстие 20 мм, нагреватель нужно брать этого же сечения, а не меньше. Причина в том, что фактический размер «патрона» на десятые миллиметра меньше. Это сделано для того, чтобы нагреватель идеально подошел к отверстию.
Под окружающей средой следует понимать не только наличие вредных веществ в атмосфере производственной площадки, но и материал, из которого сделана нагреваемая деталь. Он должен иметь схожий коэффициент теплопроводности с оболочкой патронного электронагревателя. Контакт ТЭНа с материалом с низкой проводимостью тепла приведет к его перегреву и снижению срока эксплуатации.
Производительность нагревателя подбирается таким образом, чтобы он был способен быстро нагреть деталь до необходимой температуры, но не работал на пределе своих возможностей. Кроме этого, нужно обратить внимание на то, чтобы в процессе эксплуатации ТЭН не перегревался. Оптимальным вариантом является приобретение электронагревателя с запасом мощности, но с возможностью ее регулировки.
Первым делом нужно убедиться в том, что отверстие в пресс-форме соответствует диаметру приобретенного электронагревателя. Обратите внимание, чтобы зазор между «патроном» и стенками формы был не более 0,05 мм. Слишком большое расстояние приведет к ухудшению теплообмена и перегреву ТЭНа.
Убедитесь, что отверстие и сам нагреватель не имеют загрязнений, маслянистых пятен. В случае необходимости промойте детали подходящим растворителем, водой или просто продуйте воздухом высокого давления. Проследите, чтобы остатки воды полностью высохли.
Поскольку температура нагрева патронного ТЭНа может достигать 500 градусов Цельсия, важно надежно его закрепить. Используйте только те крепления, которые идут в комплекте с устройством. Если электронагреватель будет закреплен ненадежно, это может привести к снижению эффективности его работы или несчастным случаям, возгоранию.
В процесс установки ТЭНа важно проследить, чтобы он не был посажен слишком глубоко или часть нагреваемой области оказалась наружу. В первом случае это приведет к тому, что часть подводящего кабеля окажется в зоне высоких температур. Результатом станет возгорание изоляции и повреждение проводки.
Если часть активной зоны электронагревателя не будет контактировать с металлом пресс-формы, он будет перегреваться и быстро выйдет из строя.
В процессе монтажа патронного нагревателя нужно уделить внимание кабель-менеджменту. Кабель питания должен быть на безопасном расстоянии от горячих деталей пресс-формы. Температура в месте входа проводов не должна превышать 130 градусов Цельсия.
При замене или обслуживании патронного ТЭНа обязательно отключайте его от сети путем отбрасывания концов и дождитесь полного остывания до температуры окружающей среды. Проверку температуры осуществляйте с помощью тепловизора или промышленного термометра.
Для бесплатной консультации касательно подбора или заказа патронных нагревателей по индивидуальному проекту обращайтесь к экспертам «Электронагрев».
