Wie sich die Auswahl des Befestigungsmaterials auf die Leistung der Heizpatrone auswirkt
Eine Nachricht hinterlassen
In Situationen mit hohen Temperaturen wird häufig nach einer fest installierten Heizpatrone gefragt, die zunächst gut zu funktionieren scheint, nach ein paar hundert Stunden lässt sich die Mutter jedoch nicht mehr entfernen. Die Fäden stecken fest. Die Heizung bewegt sich nicht. Die einzige Möglichkeit, es herauszubekommen, besteht darin, zu bohren oder zu schneiden, was den teuren Hohlraum zerstören könnte. Normalerweise besteht das Problem darin, dass das Befestigungsmaterial nicht gut mit der Umgebung, in der es verwendet wird, harmoniert. Die Wahl des richtigen Befestigungsmaterials ist ebenso entscheidend wie die Wahl der richtigen Heizung.
Edelstahl, normalerweise Güteklasse 304 oder 316, ist das beliebteste Material für Befestigungselemente an Heizpatronen. Edelstahl rostet nicht so leicht und ist stark genug, um hohen Temperaturen standzuhalten. Es funktioniert gut bis zu 400 Grad. Edelstahl beginnt weich zu werden, wenn es heißer wird. Die Mutter kann die Heizung möglicherweise nicht an Ort und Stelle halten, was dazu führen kann, dass sie sich bewegt. Noch wichtiger ist, dass Edelstahlgewinde bei hohen Temperaturen zum Fressen neigen, insbesondere wenn eine Edelstahlmutter mit einer Edelstahlarmatur verwendet wird. Fressen ist eine Art extremer Adhäsionsverschleiß, der die Fäden zusammenhält und es nahezu unmöglich macht, sie auseinanderzunehmen.
Incoloy® 800 oder Inconel® 600 sind die bevorzugte Wahl für Anwendungen, die bei Temperaturen über 400 Grad arbeiten müssen. Diese Materialien behalten ihre Festigkeit und oxidieren nicht bei Temperaturen von über 700 Grad. Außerdem verschleißen sie weniger als Edelstahl. Die Kosten sind der Kompromiss-. Verbindungselemente aus Incoloy® und Inconel® kosten viel mehr als Edelstahl. Aber die zusätzlichen Kosten lohnen sich, wenn der Austausch der Heizung schwierig ist oder Ausfallzeiten teuer sind.
Legierungen auf Nickelbasis-wie Monel® sind eine weitere Alternative. Monel-Befestigungselemente sind sehr korrosionsbeständig, insbesondere in maritimen oder chemischen Umgebungen. Sie funktionieren effektiv bei gemäßigten Temperaturen, sollten jedoch nicht über einen längeren Zeitraum über 400 Grad verwendet werden. Austenitische rostfreie Stähle sind eine geeignete Wahl für Tieftemperatur- oder Tieftemperaturanwendungen, da sie stabil bleiben.
Erfahrungsgemäß ist es üblich, die verwendeten Materialien für Verbindungselemente zu verwechseln. Es ist keine gute Idee, eine Edelstahlmutter an einer Incoloy®-Verbindung zu verwenden. Die beiden Materialien dehnen sich beim Erhitzen unterschiedlich schnell aus und haben unterschiedliche Eigenschaften, die sie zum Abrieb neigen lassen. Die Edelstahlmutter kann sich bei steigender Temperatur stärker ausdehnen als das Incoloy®-Fitting, was dazu führen kann, dass sich die Mutter löst. Außerdem kann die Mutter an der Armatur reiben, wodurch das Gewinde blockiert wird. Am sichersten ist die Verwendung eines Befestigungselements aus demselben Metall wie die Heizungsarmatur.
Für Anwendungen, bei denen eine elektrische Isolierung erforderlich ist, wie etwa bei einigen medizinischen oder Laborgeräten, können nicht-Verbindungselemente aus Metall erforderlich sein. Keramikmuttern und Gewindebuchsen erhalten Sie aus Materialien wie Aluminiumoxid oder Zirkonoxid. Diese Keramik bleibt auch bei sehr hohen Temperaturen stabil und verhindert hervorragend, dass Strom durch sie hindurchfließt. Sie sind jedoch zerbrechlich und können brechen, wenn sie Belastungen oder Hitzeschocks ausgesetzt werden. Sie müssen sorgfältig gehandhabt und mit geringem Drehmoment angezogen werden.
Ein weiterer Aspekt, über den man nachdenken sollte, ist die Oberflächenbeschaffenheit der Oberfläche des Befestigungselements. Eine glatte, polierte Oberfläche verringert die Gefahr von Abrieb und erleichtert das Abnehmen. Einige Unternehmen stellen Verbindungselemente mit Beschichtungen her, die das Abreiben verhindern, wie z. B. Versilberung oder Nickel-PTFE-Verbundbeschichtungen. Diese Beschichtungen bilden eine rutschige Beschichtung, die ein Festklemmen der Fäden verhindert, selbst wenn es heiß ist. Die Beschichtung muss der Temperatur standhalten, bei der sie verwendet wird. Die meisten typischen Beschichtungen zerfallen oberhalb von 300 Grad.
Kurz gesagt bedeutet die Auswahl des richtigen Befestigungsmaterials für eine Heizpatrone, dass das Material mit der Betriebstemperatur des Heizgeräts, der Umgebung und dem Befestigungsmaterial des Heizgeräts kompatibel ist. Edelstahl hält Temperaturen bis zu 400 Grad stand. Für höhere Temperaturen benötigen Sie Incoloy® oder Inconel®. Mischen Sie keine unterschiedlichen Materialien. Denken Sie darüber nach, keramische Verbindungselemente zu verwenden, um die Dinge elektrisch voneinander zu trennen. Achten Sie bei hohen-Temperaturen auf Beschichtungen, die nicht an Gegenständen haften bleiben. Das Befestigungselement ist nur ein kleiner Teil des Systems, aber wenn Sie das falsche Material auswählen, kann der Austausch der Heizung zu einer großen Aufgabe werden. Die Heizung bleibt an Ort und Stelle und lässt sich bei ordnungsgemäßer Befestigung problemlos Zyklus für Zyklus abnehmen.
