Kai standartinių medžiagų nepakanka –{0}}3,5 mm šildytuvams reikia aukštos temperatūros
Daugelyje pramoninių pritaikymų standartinis nerūdijantis plienaskasetinis šildytuvaspatikimai veikia ilgus metus. Tačiau kai tikslinė temperatūra pakyla virš 400 laipsnių, taisyklės pasikeičia. Užmikro mažo{0}}skersmens kasetės šildytuvassu askersmuo 3,5 mm, naudojant aukštą{0}}temperatūrą, kiekviena medžiaga išstumiama iki ribos, o tinkamos konstrukcijos pasirinkimas nėra neprivalomas-, tai būtina siekiant užtikrinti saugumą ir funkcionalumą.
Pirmas komponentas, į kurį reikia atsižvelgti, yra apvalkalas. 304 klasės nerūdijantis plienas pradeda greitai oksiduotis, kai temperatūra yra aukštesnė nei 450 laipsnių. Ši oksidacija atrodo kaip pleiskanojimas arba spalvos pakitimas ir galiausiai susilpnina vamzdžio sienelę, todėl ji gali įtrūkti. Programoms, kurioms reikia iki 750 laipsnių darbinės temperatūros, pramonės standartas yra aukšto-nikelio lydiniai, tokie kaip Incoloy 800 arba GH3030. Šios medžiagos sudaro apsauginį chromo oksido sluoksnį, kuris atsparus tolesnei oksidacijai ir išlaiko struktūrinį vientisumą net esant dideliam karščiui.
Šildytuvo viduje magnio oksido (MgO) izoliacija turi būti išskirtinai didelio grynumo ir tankio. Esant aukštesnei temperatūrai, MgO priemaišos gali tapti laidžios, todėl gali sumažėti izoliacijos varža. Aukštos-kokybės gamybos procesuose naudojamas vakuuminis-džiovintas, didelio-grynumo MgO, sutankintas iki 3,3 g/cm³ ar didesnio tankio. Tai užtikrina, kad elektrinė varža tarp šildymo laido ir apvalkalo išliks stabili net tada, kai vidinė temperatūra pasiekia 800 laipsnių.
Pats varžos laidas taip pat turi pasikeisti. Standartinių nikelio -chromo (NiCr) lydinių didžiausia nuolatinė temperatūros riba vielos šerdyje yra maždaug 950 laipsnių, tačiaukasetinis šildytuvas, vielos temperatūra visada yra aukštesnė už apvalkalo temperatūrą. Norint užtikrinti patikimą ilgalaikį darbą, kai apvalkalo temperatūra viršija 500 laipsnių, dažnai naudojami aukštos temperatūros lydiniai, pvz., NiCr 80/20 arba patentuoti geležies-chromo{7}}aliuminio (FeCrAl) lydiniai. Šios medžiagos išlaiko savo mechaninį stiprumą ir yra atsparios slinkimui, o tai labai svarbu 3,5 mm skersmens vamzdyje, kur viela turi būti tiksliai išdėstyta, kad būtų išvengta sąlyčio su apvalkalu.
Vienas niuansas, kuris dažnai neįvertinamas, yra aukštos temperatūros poveikis švino laido išėjimui. Net jei šildytuvo korpusas gali atlaikyti 600 laipsnių, taškas, kuriame laidai išeina, negali būti veikiami tokios temperatūros. Aukštos-temperatūrų konstrukcijose šalta zona paprastai yra išplėsta, o laidai pagaminti iš nikelio arba nerūdijančio plieno pinto kabelio su keraminio pluošto izoliacija. Kai kuriose konstrukcijose yra perėjimo dalis, kurioje standus metalinis vamzdis išplečia šaltą zoną, todėl lankstieji laidai gali baigtis toli nuo karštosios zonos.
Programų, kurioms reikia šių aukštos{0}}temperatūrų galimybių, yra įvairių. Jie apima pakavimo mašinas, kurios sandarina storas medžiagas, karšto bėgelio sistemas inžineriniams plastikams, kuriems reikalinga aukštesnė nei 400 laipsnių lydymosi temperatūra, ir pramonines orkaites, naudojamas kompozitinėms medžiagoms kietinti. Kiekvienu atveju standartaskasetinis šildytuvassugestų per kelias valandas ar dienas, o tinkamai sukonstruotas aukštos{0}}temperatūros įrenginys gali veikti tūkstančius valandų.
Remiantis patirtimi, dažniausiai pasitaikanti klaida naudojant aukštą{0}}temperatūrą yra prielaida, kad pakaks fiziškai tinkamo šildytuvo. Šiluminė dinamika aukštesnėje temperatūroje reikalauja holistinio požiūrio. Tinkamumas tarp šildytuvo ir angos tampa dar svarbesnis, nes dėl bet kokio oro tarpo šildytuvo paviršius įkais daug aukštesnis nei norima proceso temperatūra. Panašiai valdymo sistema turi būti pajėgi valdyti sumažintą šiluminę masę esant aukštai temperatūrai, dažnai reikalaujant greitesnių mėginių ėmimo dažnių ir sudėtingesnių PID algoritmų.
Galiausiai, kai tikimasi, kad apvalkalo temperatūra viršys 450 laipsnių, patartina pasikonsultuoti su inžinierių komandomis dėl specializuotų medžiagų. Investuoti į aukštą-temperatūrą-įvertintąmikro mažo{0}}skersmens kasetės šildytuvasnuo pat pradžių išvengia paslėptų išlaidų dėl dažno keitimo, gamybos prastovų ir galimų pavojų saugai.
