Aplikace ohřívačů patron pro procesní teplo při tlakovém lití a obrábění kovů

Aplikace ohřívačů patron pro procesní teplo při tlakovém lití a obrábění kovů
Hlavním cílem procesního tepla při kovoobrábění a tlakovém lití je zvedání zápustek, forem a desek na teploty, které umožňují vhodný tok kovu, zmírňují tepelný šok a zvyšují kvalitu povrchu odlitků nebo tvářených dílů. V závislosti na slitině se typické provozní rozsahy typicky pohybují od 150 stupňů do 400 stupňů nebo více, s velkým důrazem na teplotní homogenitu přes obrovské kovové hmoty. Elektrický ohřev vložek nabízí přesné, lokalizované ovládání pro samotné nástroje, ale spalovací systémy se stále často používají pro velkoobjemové tavení.
Teplo se přenáší vedením, když je topný článek vložen do přesně vyvrtaných otvorů v blocích nebo deskách matrice. Jeho kovový plášť, odporová cívka a těsně umístěná izolace z oxidu hořečnatého přeměňují elektrickou energii na tepelnou energii, která účinně proniká okolní ocelí nebo nástrojovou slitinou. Ohřívače patron udržují konstantní teplotu formy během tlakového lití hořčíku, zinku nebo hliníku, takže tekutý kov zcela vyplní dutiny a ztuhne s menším počtem defektů. Distribuované ohřívače kazet se také používají při lisování za horka- a kovacích zápustkách, aby se pracovní povrchy udržely v určitém teplotním rozsahu během výrobního cyklu.
Na základě zkušeností ve výrobních slévárnách a lisovnách často záleží na rovnoměrném rozložení tepla po čele zápustky více než na maximální rychlosti ohřevu. Místo soustředění výkonu do malého počtu jednotek s vysokým výkonem,{1}}které vytvářejí místní horké zóny, poskytuje vyvážené uspořádání několika ohřívačů kazet se středním výkonem-spolehlivější výsledky. Výkon a odolnost jsou podpořeny volbou hustoty wattů. Pro běžné aplikace ocelového vedení umožňují hustoty udržované mezi 5 a 7 W/cm² rychlý ohřev při zachování vhodných vnitřních teplot drátu, když je dobrý kontakt. Nižší hustoty podporují trvalé držení velkých tepelných hmot, zatímco vyšší hustoty mohou být použity pro rychlé zotavení, jakmile se forma otevře, pokud fit zůstává vynikající. Při výpočtu skutečných požadavků na výkon se bere v úvahu objem nástroje, tepelné ztráty rámu stroje a okolního vzduchu a zamýšlená doba zotavení mezi výstřely.
Životnost prvku a rovnoměrnost teploty jsou přímo ovlivněny kvalitou instalace. Aby bylo zajištěno, že se plášť bude na většině svého povrchu dotýkat kovu, musí být otvory vystruženy tak, aby těsně zapadly. Vzduchové mezery urychlují oxidaci tím, že působí jako izolace a nutí ohřívač kazety, aby se uvnitř zahříval. Přehřátí exponovaných míst se zabrání úplným vložením vyhřívané délky. Vývody musí být chráněny před vysokými okolními teplotami a mechanickými pohyby pozorovanými v blízkosti lisů. Izolační povlaky, které postupně zhoršují přenos tepla, jsou vyloučeny v čistých dutinách bez zbytků kovového výronu nebo zbytků maziva.
Častými problémy jsou koroze olova v důsledku vibrací nebo pohybu svěrek, hromadění uhlíku z maziv a zvětšující se zvětšování montážních otvorů v důsledku opakovaného tepelného cyklování. K udržení výkonu napomáhá rutinní kontrola rozměrů díry, čištění dutiny a ověření stavu elektrody. Snímače teploty, které jsou umístěny blízko pracovní plochy, nikoli pouze na plášti ohřívače, zvyšují přesnost ovládání a snižují překmit. Když jsou ohřívače kazet přizpůsobeny tepelné hmotnosti, rychlosti cyklu a vystavení prostředí každé matrice nebo desky, zlepšuje se tepelná konzistence procesu zpracování kovů. Aby byla zachována kvalita dílu a životnost nástrojů, různé geometrie zápustek, typy slitin a objemy výroby vyžadují odpovídajícím způsobem přizpůsobené konfigurace ohřevu.