انتخاب مواد چگالی وات و غلاف برای عملکرد قابل اعتماد بخاری کارتریج
مهندسان فرآیند اغلب با سناریوهایی روبرو می شوند که بخاری ها در یک ابزار به درستی کار می کنند اما در ابزار دیگری که به نظر قابل مقایسه به نظر می رسد، زودتر از موعد از کار می افتند. تطابق بین مواد غلاف، چگالی وات و محیط واقعی حرارتی و شیمیایی اغلب جایی است که اختلاف پیدا می شود. این ملاحظات باید هنگام طراحی یک بخاری کارتریجی در نظر گرفته شود.
یک سیم پیچ مقاومتی ساخته شده از نیکل و کروم جایی است که ایجاد گرما شروع می شود. عایق اکسید منیزیم سیم را به صورت الکتریکی جدا می کند در حالی که انرژی تولید شده را به غلاف بیرونی هدایت می کند. پس از آن، مواد غلاف به عنوان رابط بین قطعه کار و محیط عمل می کند. اکثر برنامههای کاربردی با دمای خشک و متوسط{3}}برای فولاد ضد زنگ استاندارد 304 یا 316 مناسب هستند. هنگامی که دمای غلاف به 700 درجه نزدیک می شود یا از آن فراتر می رود، آلیاژهای نیکل بالاتر مانند Incoloy مقاومت بالاتری در برابر اکسیداسیون و مقیاس دارند. انتخاب آلیاژ در تنظیمات خورنده یا مرطوب برای جلوگیری از ایجاد حفره یا تنش{10}}ترک خوردگی بسیار مهم است.
توان متمرکز روی سطح غلاف یا چگالی وات باید با ظرفیت نصب برای حذف گرما مطابقت داشته باشد. قالبهای فولادی عظیم ممکن است به لطف چگالی بالا نسبتاً سریع گرم شوند، اما این نیاز به تماس تقریباً عالی و مدیریت دما کارآمد دارد. در کاربردهایی با عملکرد متناوب یا هدایت حرارتی ضعیف تر، چگالی متوسط طول عمر بیشتری را فراهم می کند. سیم مقاومت به سمت اکسیداسیون مجبور می شود و زمانی که از چگالی ایمن برای یک تناسب و ترکیب مواد خاص فراتر رود، عمر مفید آن کوتاه می شود.
انتخاب مواد و چگالی هنوز به طور جدایی ناپذیری با کیفیت نصب مرتبط است. مزایای یک آلیاژ ممتاز زمانی که یک سوراخ بزرگ شده یک شکاف هوا ایجاد می کند که دمای غلاف را به طور قابل توجهی در طول خواندن فرآیند افزایش می دهد، نفی می شود. مسیر حرارتی با باز کردن تا یک تلرانس محکم و اطمینان از اینکه طول گرم شده به طور کامل وارد شده است کوتاه نگه داشته می شود. صرف نظر از مواد غلاف، محافظت از رطوبت از طریق آب بندی مناسب، یکپارچگی اکسید منیزیم را حفظ می کند.
علاوه بر این، انتهای سرب باید برای محیط اطراف مناسب باشد. از خرابیها در نقطه خروج با عایقکاری با دمای بالا و کاهش فشار ایمن، بهویژه در برنامههایی با لرزش یا تغییرات مکرر قالب جلوگیری میشود. سنسورها و کنترلکنندههای دما که بهدرستی قرار گرفتهاند با محدودیتهای مناسب، سیستم را با اجتناب از بیشاز حد، تکمیل میکنند، که در غیر این صورت به سیم و غلاف فشار وارد میکند.
هنگامی که آلیاژ غلاف، چگالی وات، قطر و طول بر اساس جرم حرارتی خاص، محدوده دما، و قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی انتخاب میشوند، یک بخاری کارتریجی میتواند برای مدت طولانی در پوشش طراحی خود کار کند. معماریهای حرارتی که هیترهای مختلف، مکانهای حسگر و مناطق قدرت را هماهنگ میکنند، برای ابزار با اندازههای مختلف حفره، آلیاژهای مختلف، یا تغییر شرایط فرآیند مفید هستند. در انواع نیازهای تولید، تطبیق این اجزا منجر به دماهای ثابت و کاهش دفعات تعویض های برنامه ریزی نشده می شود.
