L'enginyeria oculta darrere dels escalfadors de cartutxos de-clima fred
Deixa un missatge
Un escalfador de cartutx sembla un tub metàl·lic amb cables que sobresurten a primera vista. Però si desmunteu aquest pla a l'exterior, trobareu una enginyeria complexa que pot gestionar temperatures que destruirien peces menys resistents. Per a aplicacions que baixen fins a -40 graus, cada elecció de material i pas en el procés de producció s'han de pensar amb molta cura.4.jpg
El procediment d'elaboració del producte comença amb un tub d'acer inoxidable sense costures. Aquest tub s'ha escollit no només perquè no s'oxida, sinó també perquè les seves parets tenen sempre el mateix gruix, cosa que garanteix que la calor es transfereixi de manera uniforme. El cable de resistència, que habitualment és un aliatge NiCr 80/20 perquè té propietats de resistència estables en una àmplia gamma de temperatures, s'enrotlla amb cura al voltant d'un nucli ceràmic. El to de bobinatge controla la densitat de watts. Els bobinatges més ajustats fan que la temperatura augmenti més ràpidament per unitat de longitud. Quan fa fred a l'exterior, els fabricants generalment utilitzen dissenys de bobinatge distribuïts que eliminen els pegats calents tot i que encara fan prou calor per fer front al mal temps.
Durant el procés d'estampació, es produeix la veritable màgia. Després de posar el nucli de la ferida al tub de la funda, els tècnics omplen l'espai amb pols d'òxid de magnesi que és molt pur. Aleshores, una premsa d'estampació mecànica estreny aquest conjunt, fent-lo més dens i petit entre un 8 i un 10%. D'aquesta manera s'eliminen les bosses d'aire que podrien haver actuat com a aïllants tèrmics i llocs on es podria acumular humitat. La compressió també posa en contacte estret el cable de resistència, l'aïllament i la funda, cosa que és important per a una bona transferència de calor. Els escalfadors que no estan ben estampats tenen canvis de temperatura al llarg de la seva longitud. Les unitats de qualitat mantenen la temperatura entre ± 5 graus fins i tot quan tenen la màxima potència.
En comptes de només engarzar, la fixació del cable de plom utilitza mètodes de soldadura específics. Els pins terminals d'aliatge de níquel-manganès poden gestionar les diferents velocitats d'expansió tèrmica entre els conductors de coure i la funda inoxidable. És important que la soldadura pugui suportar no només les temperatures a les quals s'utilitzarà, sinó també l'estrès mecànic del cicle tèrmic entre -40 graus i 300-500 graus . Alguns dissenys tenen transicions de plom flexibles i mànega d'acer inoxidable o protecció de trenes per evitar l'enduriment i la ruptura en el punt d'estrès.
El tractament superficial us ofereix encara més protecció. La passivació elimina la contaminació per ferro a la superfície inoxidable i recupera la capa d'òxid de crom que protegeix contra l'òxid. L'electropolit fa una superfície llisa i no-porosa que evita que els bacteris s'hi adhereixin i la fa més resistent als productes químics. Això és útil per a finalitats culinàries i medicinals. Aquests tractaments són especialment útils en llocs freds on la condensació i l'exposició química funcionen conjuntament per danyar superfícies que no han estat tractades.
El control de qualitat dels calefactors que funcionen a temperatures molt altes o molt baixes és més que només avaluar l'electricitat. A 20 graus, els valors d'ompliment-d'òxid de magnesi han de ser superiors a 500 MΩ i, a la temperatura de funcionament, haurien d'estar entre 50 i 100 MΩ. Les proves de rigidesa dielèctrica utilitzen 1500 V CA durant un minut sense trencar-se per assegurar-se que no hi ha buits ni contaminació a l'aïllament. Les proves d'inici en fred-imiten circumstàncies de -40 graus per assegurar-se que l'escalfador s'engega de manera fiable sense danyar l'aïllament del xoc tèrmic.
La majoria dels compradors no s'adonen de la importància de les toleràncies dimensionals. Un escalfador que se suposa que té 16 mm de diàmetre és en realitat 15,98 mm de diàmetre per encaixar correctament en un forat escariat. Les toleràncies de longitud de ± 1 mm permeten l'expansió tèrmica tot mantenint el bloc calent enganxat correctament. Després de l'estampació, la mòlta sense centres pot aconseguir toleràncies úniques de fins a ± 0,5 mm per a usos molt precisos com la fabricació de semiconductors o equips mèdics.
L'últim que cal pensar a l'hora de fer una especificació és com configurar la zona freda. Els escalfadors de cartutxos d'un sol-extrem mantenen l'extrem terminal fresc mentre concentren la calor a l'extrem de treball. La longitud que no s'escalfa pot ser d'entre 5 mm per a instal·lacions petites i 50 mm o més per a configuracions on la temperatura del terminal ha de mantenir-se per sota dels 100 graus. En circumstàncies ambientals de -40 graus, definir prou zones fredes evita que el gel es formi a les connexions elèctriques mentre permet que l'extrem de treball arribi a 500 graus o més quan sigui necessari.
