** Apvalkalo medžiagos suderinimas su aplinka: 1,5 V kasetinio šildytuvo apsauga**
1,5 V vienos galvutės{1}}kasetinio šildytuvo pasirinkimas nėra tik įtampos ir galios klausimas. Apvalkalo medžiaga -„šarvai“, apimantys varžos laidą, MgO izoliaciją ir švino jungtis-nulemia, ar šildytuvas išgyvens savaites, ar klestės metus. Miniatiūrinėse programose, kur erdvė matuojama milimetrais, o pakeitimas gali reikšti brangios įrangos išmontavimą, netinkamos metalurgijos pasirinkimas yra tarsi kario siuntimas į mūšį su kartoniniais šarvais. Aplinka diktuoja lydinį, o teisingas pasirinkimas gerą šildytuvą paverčia neperšaunamu terminiu sprendimu.
Nerūdijantis plienas išlieka nerūdijantis plienas, skirtas naudoti sausose formose, plokštumose ar 3D spausdintuvuose, veikiančiuose švariame, kontroliuojamame ore. 304 ir 321 klasės pasižymi puikiu atsparumu oksidacijai iki 870 laipsnių, gerą šiluminio ciklo patvarumą ir mechaninį stiprumą, reikalingą pakartotiniam įdėjimui ir pašalinimui. Dėl santykinai mažų sąnaudų ir patikrinto veikimo jie yra numatytasis pasirinkimas daugumoje laboratorinių analizatorių ir dronų jutiklių blokų, kuriuose nėra drėgmės ir agresyvių cheminių medžiagų.
Taisyklės labai pasikeičia tuo momentu, kai šildytuvas patenka į jautrią ar chemiškai agresyvią aplinką. Maisto-apdorojimo purkštukai, medicininių kateterių šildytuvai ir farmacinės mikroskysčių sistemos yra reguliariai veikiamos garų, dejonizuoto vandens, šarminių valiklių ir chlorido{2}}pagrįstų dezinfekavimo priemonių. Standartinis 304 nerūdijantis plienas yra pažeidžiamas įtempių -korozijos įtrūkimų (SCC), kai yra chloridų, ypač kai apvalkalas patiria terminį įtempimą ir nedidelę tempimo apkrovą dėl sandarios angos. Susidaro mikroskopiniai įtrūkimai, prasiskverbia drėgmė, o šildytuvas sugenda iš vidaus-dažnai be jokio matomo išorinio įspėjimo, kol atsparumas nukrypsta arba izoliacijos varža nesumažėja.
Šiose programose Incoloy 800 arba Incoloy 840 tampa aiškus nugalėtojas. Šie nikelio-chromo-geležies lydiniai užtikrina žymiai didesnį atsparumą oksidacijai, anglies susidarymui ir chloro{5}}sukeltam įdubimui. Jie išlaiko vientisumą iki 980 laipsnių apvalkalo temperatūroje ir atsparūs pasikartojantiems šlapio{8} džiovinimo ciklams, įprastiems medicinos ir maisto įrangoje. Papildomos išlaidos greitai susigrąžinamos dėl ilgesnio tarnavimo laiko{10}}daugelis naudotojų praneša apie 3–5 kartus ilgesnius intervalus tarp pakeitimų CIP (švarus{13}}vietoje{14}}sistemose).
Priešingas kraštutinumas yra programos, kurioms reikalingas maksimalus šilumos laidumas, o ne atsparumas korozijai. Kai 1,5 V šildytuvas yra įmontuotas į vario arba didelio -grynumo aliuminio bloką, kad būtų užtikrintas itin greitas atsakas (kaip kai kuriuose mikro-dozavimo vožtuvuose ar tiksliai karštuose{5}}bėgiklio antgaliuose), mažesnis nerūdijančio plieno laidumas (≈16 W/m·K) tampa kliūtimi. Tokiais specializuotais atvejais gamintojai siūlo versijas su vario- apvalkalu. Vario šilumos laidumas viršija 380 W/m·K, todėl šiluma beveik akimirksniu gali išeiti iš šildytuvo ir patekti į bloką. Kompromisas-yra mechaninis minkštumas ir jautrumas oksidacijai ar deformacijai, todėl variniai apvalkalai visada derinami su šiek tiek laisvesniais nuokrypiais arba apsauginėmis dangomis ir yra tik ne-ėsdinantis, vidutinio{14}}temperatūrinio veikimo. Projektavimo komanda turi įvertinti šilumos perdavimo greitį{16}}ir ilgalaikį patvarumą.
Nutraukimo pabaiga reikalauja vienodo dėmesio. Žemos -įtampos nuolatinės srovės sistemose dėl didelio srovės stiprumo amperais (dažnai 15–30 A) kiekvienas kontaktinės varžos miliohmas yra labai svarbus. Drėgmė, tepalai, mašinų aušinimo skysčiai arba valymo tirpikliai gali nutekėti išilgai laidų ir pažeisti užspaudimus ar vazonus. Dėl korozijos pažeistos jungties vietinis šildymas sukuriamas būtent toje vietoje, kur laidas yra labiausiai pažeidžiamas-prie pat išėjimo iš apvalkalo. Drėgnoje-apvalioje aplinkoje galima rinktis iš visiškai hermetiškų tefloninių ar silikoninių dėklų, nerūdijančio-plieninių laidų su sandariomis jungtimis arba net mineralinės{10}}izoliacijos kabelių perėjimus, kurių IP67 ar aukštesnis įvertinimas. Medicinos ir kosmoso reikmėms daugelis originalios įrangos gamintojų dabar nurodo „Incoloy“ apvalkalus su lazeriu{13}}suvirintomis vakuuminėmis{14}}galiomis, kad būtų pašalintas bet koks nuotėkio kelias.
Tinkamas medžiagų suderinimas duoda išmatuojamą naudą. Įkaitimo laikas-sutrumpėja 15–30 %, pagerėja temperatūros vienodumas, o vidinė laido temperatūra nukrenta, nes šiluma efektyviai išeina, o ne grįžta atgal. Su korozija{5}}susiję gedimai išnyksta, izoliacijos varža išlieka stabili daugelį metų, o staigaus perdegimo rizika kritinės partijos metu sumažėja iki beveik nulio. Derinant su tinkamu vatų tankiu, angos tolerancija ir montavimo praktika, aptarta anksčiau, tinkama apvalkalo medžiaga padidina bendrą sistemos patikimumą iš veiksnių, kurių dauguma inžinierių neįsivaizdavo, kad tai įmanoma naudojant komponentą, mažesnį už sąvaržėlę.
Galiausiai apvalkalas yra ne tik talpykla,{0}}tai pirmoji ir paskutinė šildytuvo gynybos linija. Medžiagos pasirinkimą vertinkite taip pat tiksliai, kaip ir kiekvienam kitam parametrui. Užduokite sunkius klausimus: ar bus chloridų? Ar greitas laidumas yra svarbesnis už ilgalaikį stiprumą? Kiek agresyvus yra valymo protokolas? Ar laiduose bus tirpiklių ar didelės drėgmės? Atsakykite sąžiningai, atitinkamai nurodykite lydinį ir jūsų 1,5 V kasetinis šildytuvas padarys daug daugiau, nei išliks-ji užtikrins stabilią, kartojamą šilumą, kuriai buvo sukurta jūsų miniatiūrinė programa.
