Stanovení požadavků na napájení ohřívačů kazet v systémech elektrického ohřevu forem
Pomalé zahřívání-nebo neschopnost udržet nastavenou-bodovou teplotu ve výrobních podmínkách často signalizují, že celkový instalovaný výkon je nedostatečný nebo špatně distribuovaný. Přesný výpočet energie, kterou každý ohřívač kazety potřebuje, zabraňuje jak pod-výkonu, tak zbytečnému předimenzování.
Základní energetická bilance začíná tepelnou hmotou formy. Hmotnost vynásobená měrnou tepelnou kapacitou vynásobená požadovaným nárůstem teploty poskytuje citelné teplo, které je třeba dodat. Vydělením požadovaným-intervalem ohřevu a převedením jednotek získáme teoretickou spotřebu kilowattů. Ve skutečných systémech však dochází k neustálým ztrátám zářením z exponovaných povrchů, konvekcí do okolního vzduchu a vedením do chladicích kanálů nebo montážních desek. Tyto ztráty musí být odhadnuty a přidány k vypočtenému zatížení, obvykle s bezpečnostní rezervou 20 procent nebo více.
Jakmile je stanoven celkový výkon, zvolí se množství a individuální hodnocení topných patron. Rozložení zátěže na několik jednotek střední wattové hustoty obecně vytváří rovnoměrnější teplotní pole a delší kolektivní životnost než koncentrace energie do méně prvků s vysokou{1}}hustotou. Typické povrchové zatížení pro provoz forem se pohybuje mezi 5 a 12 W/cm², přičemž mnoho aplikací s nepřetržitým{5}}zátěžem dává přednost pásmu 5–7 W/cm² pro odolnost.
Průměr a ohřívaná délka každého ohřívače kazety se pak zvolí tak, aby se dosáhlo cílové hustoty při přizpůsobení dostupné geometrii otvoru. Vzorec plochy-povrchu (π × průměr × zahřívaná délka) musí používat pouze aktivní vyhřívanou část; zahrnutí studených zón podhodnocuje skutečné zatížení. Průměr otvoru je zvolen tak, aby byla zachována průměrová vůle přibližně 0,05–0,20 mm, což zajišťuje účinné vedení, jakmile se ohřívač kazety roztáhne při provozní teplotě.
Napěťové a proudové limity dostupného napájecího zdroje dále omezují jednotlivé jmenovité hodnoty ohřívače. Uspořádání paralelního nebo sériového zapojení může pojmout různá napájecí napětí při zachování proudu v bezpečných kapacitách vodičů a konektorů.
V praxi formy, které se často otevírají a zavírají nebo které zpracovávají vysokoteplotní -technické pryskyřice, vyžadují vyšší instalovaný výkon než statické nástroje. Tepelná simulace, která zohledňuje ztráty v ustáleném stavu{2}} a přechodné zotavení po otevření formy, zpřesňuje počáteční výpočet a řídí umístění každého topného tělesa.
Systémy pod-napájením si vynutí delší doby cyklu nebo neúplnou obnovu teploty; příliš{1}}napájené systémy zvyšují spotřebu energie a mohou zkrátit životnost ohřívače v důsledku zvýšených vnitřních teplot, pokud není řízena hustota. Vyvážený výpočet, který zahrnuje hmotnost, ztráty, limity hustoty a geometrická omezení, poskytuje stabilní výkon.
Různé velikosti forem, materiály a procesní teploty vytvářejí odlišné výkonové profily. Pro účinnou a spolehlivou kontrolu teploty formy je i nadále nezbytné-určení celkové spotřeby energie a její distribuce mezi jednotlivé topné patrony.
