多くの場合、ヒーターには何らかの故障が発生するため、最終的には故障の原因を理解する必要があります。
機器の早期故障の原因
カートリッジヒーターの早期故障は、内部抵抗線で発生した熱が効率的に放散されない場合、または湿気や異物がケーシング内に浸透して短絡を引き起こす場合に発生します。放熱が不十分だと内部温度が上昇し、発熱体の急速な劣化につながります。これは、加工公差が許容限界を超えている場合、電力密度が高すぎる場合、または間違った電源電圧によって電力が供給されている場合に発生する可能性があります。
カートリッジヒーターの故障につきましては、 カートリッジヒーターの製造元 に問い合わせて、原因を分析してください。
不適切な取り付け
不適切な取り付けは、カートリッジヒーターの早期故障の最も一般的な原因です。厳密な公差を維持するには、ボアホールに挿入する必要があります。電力密度の高いカートリッジ ヒーターは、ヒーター内部の温度が急速に上昇し、発熱体の寿命を危険にさらす可能性があるため、より敏感になります。適切な熱放散を確保するには、開口部がヒーターの公称直径を 0.002 インチ超えないようにすることをお勧めします。
鍛造ドラム ヒーターの一般的な許容電力密度は、フィット感と動作温度に基づいています。
電源電圧異常
抵抗回路では抵抗値が固定されているため、電圧が2倍になると電流は2倍、出力は3倍になります。次の式に示すように、供給電圧を誤って指定すると、電圧が生成される電力と熱に大きな影響を与える可能性があるため、ヒーターが早期に故障する可能性があります。
湿気または侵入
ドラム ヒーターに螺旋状に溶接されたエンド キャップが付いている場合でも、ヒーターの周囲の空気に多量の不純物や湿気が含まれており、ヒーター ワイヤーが適切に密閉されていない場合、故障する傾向があります。これは、MgO 絶縁体の性質によるものです。MgO 絶縁体は吸湿性の高い白い粉末状の鉱物で、ヒーターが熱循環しているときに真空を形成し、水やその他の汚染物質 (油など) を吸収し、内部短絡を引き起こす可能性があります。
間違ったワット密度
ヒーターの電力密度は、その性能にとって非常に重要です。カートリッジ ヒーターのメーカーは、この点に関して比較的厳格です。これは熱電力密度の尺度であり、ワット密度が高いほど、熱放散の必要性が高くなります。熱放散要件が満たされていない場合、ヒーターの内部温度が抵抗発熱体の制限を超えるため、電力密度が高くなると早期故障が発生する可能性があります。
タイトフィット公差
タイトフィット公差は、熱伝達率と発熱体の寿命に影響を与える最も重要な要素です。緊密な調整により、ユーザーは発熱体を可能な限り低温に保ちながら高い効率を達成することができます。ボーリング穴や鋳造穴を仕上げたりリーマ加工したりするときは、表面が滑らかになるように特別な注意を払い、それによって伝熱装置とカートリッジ ヒーターの間の接触表面積を増やす必要があります。
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