بخاری باند چیست و چگونه می توان نوع مناسب را برای قالب گیری تزریقی و اکستروژن انتخاب کرد؟

بخاری های نواری یکی از پرکاربردترین عناصر گرمایش الکتریکی در تجهیزات پردازش پلاستیک است. هر دستگاه قالب‌گیری تزریقی، اکسترودر پلاستیک، دستگاه قالب‌گیری دمشی و سیستم ذوب داغ که یک بشکه، نازل یا منیفولد را گرم می‌کند، از نوعی گرمکن نواری استفاده می‌کند تا دمای پردازش را به نقطه ذوب پلیمر در حال پردازش برساند و آن را دقیقاً در طول تولید حفظ کند. درست کردن مشخصات بخاری باند - چگالی وات صحیح، مواد عایق، ترتیب ترمینال و تناسب ابعادی - برای دستیابی به گرمایش بشکه ای کارآمد، یکنواخت، پاسخ کنترل دما کافی و عمر طولانی بخاری ضروری است.

برای اپراتورهای ماشین‌های قالب‌گیری تزریقی، مهندسان کارخانه فرآوری پلاستیک، تیم‌های تعمیر و نگهداری تجهیزات، و مدیران تدارکاتی که منبع بخاری‌های باندی جایگزین یا تجهیزات اصلی هستند، این راهنما یک درک عملی از انواع ساخت بخاری نواری، ویژگی‌های عملکرد آنها و پارامترهای انتخابی ارائه می‌دهد که تعیین می‌کند کدام نوع برای هر برنامه مناسب است.

بخاری باند چیست و چگونه کار می کند؟

هیتر نواری یک عنصر حرارتی مقاومتی است که برای پیچیده شدن در اطراف قسمت بیرونی یک جزء استوانه‌ای - معمولاً یک بشکه قالب‌گیری تزریقی، بشکه اکسترودر، نازل یا لوله - و انتقال حرارت به صورت رسانا به دیواره سیلندر طراحی شده است. المنت حرارتی (سیم مقاومتی یا سیم پیچ روبانی) درون یک بستر عایق قرار می گیرد یا در اطراف یک بستر عایق پیچیده می شود، همه در یک نوار مسطح که به شکل یک استوانه در می آید و در اطراف بشکه گیره یا پیچ می شود، مونتاژ می شود. هنگامی که نیروی الکتریکی اعمال می شود، سیم مقاومت حرارت تولید می کند که از طریق مواد عایق و سطح تماس سیلندر به فلز بشکه هدایت می شود و بشکه را تا دمای فرآیند مورد نیاز برای ذوب پلیمر گرم می کند.

هیترهای نواری برای پوشش کامل محیط بشکه در هنگام نصب مشخص شده اند - تماس کامل محیطی بین بخاری و سطح بشکه برای انتقال حرارت کارآمد و توزیع یکنواخت دما در اطراف بشکه ضروری است. تماس ضعیف (شکاف، تغییر شکل سطح بخاری، گیره بیش از حد سفت یا کم) باعث ایجاد نقاط داغی می شود که بخاری با بشکه تماس ندارد و منجر به گرم شدن بیش از حد بخاری موضعی و خرابی زودهنگام المنت و نقاط سرد در پروفایل دمای بشکه می شود که باعث یکنواختی ذوب ضعیف می شود.

انواع بخاری باند اصلی بر اساس مواد عایق

هیترهای میکا باند

هیترهای باند میکا پرکاربردترین نوع هیتر باندی در سراسر جهان در قالب گیری تزریقی و کاربردهای اکستروژن هستند. عنصر گرمایش - معمولاً یک نوار مقاومتی صاف که به شکل مارپیچ زخم شده است - بین صفحات عایق معدنی میکا قرار می گیرد که همه در یک پوسته بیرونی فولاد ضد زنگ محصور شده اند. عایق میکا ایزوله الکتریکی خوب، هدایت حرارتی کافی برای انتقال حرارت به بشکه و دمای قابل قبول سرویس تا حدود 500 درجه سانتیگراد را فراهم می کند (اگرچه محدودیت های عملی 400 درجه سانتیگراد در بیشتر کاربردها رایج تر است).

نقاط قوت بخاری های باند میکا:

بخاری های میکا پروفیل باریکی دارند (معمولاً 6 تا 12 میلی متر ضخامت)، که آنها را برای نصب در هندسه های ماشینی تنگ که فاصله بشکه ها محدود است، مناسب می کند. آنها به سرعت از سرما به دمای کار می رسند (پاسخ حرارتی سریع به دلیل جرم حرارتی نسبتا کم) و به سرعت به تغییرات نقطه تنظیم پاسخ می دهند که برای کنترل دما در طول تولید مفید است. آنها کم‌هزینه‌ترین نوع بخاری باند در واحد سطح گرمایش هستند، که آنها را به انتخاب استاندارد برای بازار ماشین‌های قالب‌گیری تزریقی حساس تبدیل می‌کند. بخاری های باند میکا در اندازه های استاندارد شده در طیف بسیار وسیعی از قطر بشکه (معمولاً قطر 25 میلی متر تا 350 میلی متر) و عرض، با انتخاب گسترده ای از چگالی وات و ولتاژ تغذیه موجود هستند.

محدودیت های بخاری باند میکا:

عایق میکا شکننده است و در صورت افتادن، خم شدن شدید یا ضربه مکانیکی بخاری ممکن است ترک بخورد. عایق میکای ترک خورده نقاط داغ محلی ایجاد می کند که عمر بخاری را کاهش می دهد. هیترهای میکا باند برای کاربردهایی که بخاری باید در برابر چرخه حرارتی تا دمای بسیار بالا (بالای 400 درجه سانتیگراد) مقاومت کند، مناسب نیستند زیرا چرخه انبساط حرارتی مکرر در نهایت باعث تخریب ماده معدنی میکا می شود. پوسته بیرونی فولاد ضد زنگ باید تماس خود را با سطح بشکه حفظ کند - اگر پوسته تغییر شکل داده یا آرایش گیره در حفظ تماس نتواند، گرمای بیش از حد موضعی به سرعت ایجاد می شود.

بهترین برای: مناطق بشکه دستگاه قالب گیری تزریقی استاندارد (بیشتر دماهای پردازش 200-380 درجه سانتیگراد). گرمایش بشکه اکسترودر در پردازش ترموپلاستیک استاندارد؛ بخاری های نازل برای پردازش استاندارد پلیمری؛ برنامه های کاربردی جایگزینی حساس به هزینه؛ برنامه هایی که در آنها پاسخ حرارتی سریع به تغییرات نقطه تنظیم مورد نیاز است.

بخاری های باند سرامیکی

بخاری‌های باند سرامیکی از سیم‌پیچ‌های مقاومتی استفاده می‌کنند که از طریق بلوک‌های عایق سرامیکی پیچیده شده یا روی بلوک‌های عایق سرامیکی قرار می‌گیرند که در یک آرایه انعطاف‌پذیر که دور بشکه می‌پیچد. بلوک‌های عایق سرامیکی معمولاً روی کابل‌ها یا نوارهای فولادی ضد زنگ مونتاژ می‌شوند و یک نوار منعطف را ایجاد می‌کنند که با سطح بشکه مطابقت دارد. بر خلاف ساختار سفت و سخت میکا، ساختار بلوک سرامیکی انعطاف‌پذیری مکانیکی ذاتی را فراهم می‌کند.

نقاط قوت بخاری های باند سرامیکی:

عایق سرامیکی حداکثر دمای عملیاتی بسیار بالاتری را نسبت به میکا ارائه می‌کند - بخاری‌های باند سرامیکی تا 700 درجه سانتی‌گراد و بالاتر رتبه‌بندی می‌شوند، که آنها را به انتخاب استاندارد برای پردازش پلیمری با دمای بالا (گرمانرم‌های مهندسی با کارایی بالا، ترموست و پردازش لاستیک) تبدیل می‌کند که در آن بخاری‌های میکا در محدوده دمایی خود یا فراتر از آن کار می‌کنند. عایق‌های سرامیکی نسبت به میکا در چرخه‌های حرارتی مکرر از نظر ابعادی پایدارتر هستند، و باعث می‌شود که گرمکن‌های باند سرامیکی در کاربردهایی با چرخه حرارتی مکرر عمر طولانی‌تری داشته باشند. سیم پیچ مقاومتی به صورت مکانیکی در داخل بلوک های سرامیکی محافظت می شود و در برخی از پیکربندی ها به عنصر حفاظت مکانیکی بهتری نسبت به ساخت ساندویچ میکا می دهد.

محدودیت های بخاری باند سرامیکی:

بخاری های باند سرامیکی به دلیل ساختار بلوک سرامیکی ضخیم تر از بخاری های میکا (معمولاً 15 تا 25 میلی متر) هستند و به فضای خالی بیشتری در اطراف بشکه نیاز دارند. آنها جرم حرارتی بالاتری نسبت به بخاری‌های میکا دارند، به این معنی که گرم شدن آهسته‌تر از سرما و پاسخ آهسته‌تر به تغییرات نقطه تنظیم - یکی از ملاحظات برنامه‌هایی که نیاز به تغییر مشخصات دمای سریع دارند. هزینه بالاتر از بخاری های میکا باند معادل است. بلوک های سرامیکی، در حالی که به طور جداگانه مقاوم هستند، می توانند تحت بارهای ضربه ای شکسته شوند - بخاری مونتاژ شده باید با دقت کار شود.

بهترین برای: پردازش پلیمر در دمای بالا بالای 400 درجه سانتیگراد؛ ترموپلاستیک های مهندسی (PEEK، PPS، PEI، LCP) با دمای ذوب بالا؛ پردازش ترموست و لاستیک؛ برنامه های کاربردی با چرخه حرارتی مکرر که در آنها عمر طولانی بخاری اولویت است. مناطق بشکه ای در معرض سفرهای متناوب با دمای بالا.

بخاری های باند عایق معدنی (MI).

هیترهای باند عایق معدنی از همان ساختار غلاف فلزی عایق‌شده با MgO مانند بخاری‌های کارتریج MI و کابل‌های گرمایش MI استفاده می‌کنند که به شکل هندسه نواری شکل می‌گیرند. سیم مقاومت در داخل یک لوله فلزی پر از عایق فشرده اکسید منیزیم قرار می گیرد که همه تا شده یا به شکل نوار مورد نیاز شکل گرفته است. بخاری های باند MI فشرده ترین ساختار، بالاترین قابلیت دما (که فقط با انتخاب فلز غلاف محدود می شود) و بهترین مقاومت در برابر نفوذ رطوبت و آلودگی را ارائه می دهند.

بخاری‌های باند MI در کاربردهای سختی که ترکیبی از دمای بالا، مشخصات فیزیکی کوچک، و رطوبت یا مقاومت شیمیایی بالا به طور همزمان مورد نیاز است - تجهیزات دارویی و غذایی، فرآوری شیمیایی و پردازش ترموپلاستیک مهندسی تخصصی استفاده می‌شوند. آنها گرانترین نوع بخاری نواری در واحد سطح هستند.

بخاری نازل نواری (هیتر نازل)

بخاری‌های نازلی یک نوع بخاری باندی با قطر کوچک هستند که برای تناسب با ناحیه نازل ماشین‌های قالب‌گیری تزریقی طراحی شده‌اند، جایی که بشکه به نازل تزریق ختم می‌شود. نازل یک منطقه بحرانی با دمای بالا و از نظر حرارتی است - باید دمای مذاب دقیق را تا نقطه تزریق در قالب حفظ کند و قطر کوچک آن (معمولاً 20 تا 60 میلی متر) و هندسه پیچیده آن نیاز به طراحی بخاری اختصاصی متمایز از بخاری های باند بشکه ای اصلی دارد. بخاری‌های نازل معمولاً ساخت میکا یا MI در قطرهای کوچک با چگالی وات بالا هستند تا اتلاف حرارتی بالای ناحیه نازل نسبت به جرم کوچک آن را جبران کنند.

پارامترهای انتخاب بخاری باند

مشخصات ابعادی: قطر و عرض

قطر داخلی بخاری نواری باید با قطر بیرونی بشکه ای که روی آن نصب شده است مطابقت داشته باشد. قطر بیرونی بشکه بسته به سازنده دستگاه و اندازه بشکه متفاوت است - همیشه قبل از سفارش بخاری های جایگزین، OD واقعی بشکه را اندازه بگیرید، زیرا مشخصات اسمی دستگاه و قطر واقعی ماشینکاری شده می تواند بین 1 تا 3 میلی متر متفاوت باشد و بخاری که به خوبی با بشکه مطابقت نداشته باشد، تماس کافی برقرار نمی کند. عرض بخاری (بعد محوری در امتداد بشکه) برای تأمین طول گرمایشی مورد نیاز در فاصله موجود بین میله‌های اتصال دستگاه، فلنج‌ها و بخاری‌های مجاور مشخص می‌شود.

چگالی وات

چگالی وات - توان خروجی بخاری در واحد سطح سطح گرمایش، که بر حسب W/cm² بیان می شود - پارامتر مهمی است که عمر بخاری را تعیین می کند. چگالی وات که برای کاربرد بسیار زیاد است باعث می شود المنت گرمایشی در دمای داخلی بیش از حد بالا کار کند (هیتر سریعتر از آن که بتواند آن را به داخل بشکه گرما تولید می کند)، در نتیجه تخریب عنصر و طول عمر بخاری کوتاه می شود. چگالی وات بسیار کم به این معنی است که بخاری نمی تواند انرژی کافی را برای رساندن بشکه به دمای در یک زمان قابل قبول یا حفظ دما تحت تقاضای گرمایی با توان تولید بالا تامین کند.

دستورالعمل های کلی برای انتخاب چگالی وات در گرمایش بشکه پردازش پلاستیک:

ولتاژ و کل وات

هیترهای باند برای ولتاژ تغذیه سیستم گرمایش دستگاه تولید می شوند - اکثر تجهیزات قالب گیری تزریقی و اکستروژن صنعتی از 220-240 ولت تک فاز یا 380-415 ولت سه فاز استفاده می کنند. کل وات بخاری از چگالی وات ضرب در مساحت سطح بخاری محاسبه می شود. برای گرمایش بشکه‌ای چند ناحیه‌ای (هیترهای چندگانه در طول بشکه، که هر کدام توسط یک منطقه دمایی جداگانه کنترل می‌شوند)، وات بخاری هر منطقه باید با تقاضای گرمای آن منطقه مطابقت داشته باشد - منطقه تغذیه یک اکسترودر معمولاً تقاضای گرمایی کمتری نسبت به منطقه اندازه‌گیری دارد و از وات پایین‌تر برای جلوگیری از گرمای بیش از حد که می‌تواند پلیمر را تخریب کند، سود می‌برد.

ترتیب ترمینال و خروجی سرب

پایانه های الکتریکی یک بخاری باند باید به گونه ای قرار گیرند که با مسیریابی سرب منبع تغذیه در حفاظ دستگاه هماهنگ باشد. موقعیت های ترمینال استاندارد در 90 درجه، 180 درجه یا 270 درجه نسبت به شکاف (شکاف در باند جایی که دو انتها به هم می رسند) هستند. در ماشین‌هایی با دسترسی محدود برای کابل‌کشی، موقعیت ترمینال و جهت خروجی سرب (شعاعی، مماسی، یا با یک مجرای انعطاف‌پذیر) باید برای پیکربندی دستگاه خاص قبل از سفارش تأیید شود. بخاری با ترمینال‌هایی که در موقعیت نامناسب سیم‌کشی دستگاه قرار دارند، نصب سختی ایجاد می‌کند و ممکن است منجر به کشیدگی یا پیچ خوردگی کابل برق شود.

افزایش عمر سرویس هیتر باند

عمر مفید هیتر باند در قالب گیری تزریقی و اکستروژن در درجه اول با توجه به اینکه بخاری چگونه با سطح بشکه تماس برقرار می کند، چگونه سیستم کنترل دما چرخه وظیفه بخاری را مدیریت می کند و نحوه نصب و نگهداری بخاری تعیین می شود:

هنگام نصب از تماس کامل بشکه اطمینان حاصل کنید. هنگام نصب یک بخاری نواری جدید، بررسی کنید که بخاری روی بشکه صاف و بدون شکاف قابل مشاهده در اطراف آن قرار گرفته باشد. از گشتاور بستن مشخص شده سازنده برای سخت افزار نصب استفاده کنید - هم بستن ناکافی (با جای گذاشتن شکاف) و هم بستن بیش از حد (تغییر شکل پوسته بخاری، ترک خوردن عایق میکا) عمر بخاری را کاهش می دهد. اگر بخاری صاف نمی‌نشیند، بررسی کنید که OD بشکه در حد تحمل باشد و هیچ آلودگی بر روی سطح بشکه ناشی از خرابی بخاری قبلی یا نشت پلیمر وجود نداشته باشد.

از کنترل دمای حلقه بسته مبتنی بر ترموکوپل استفاده کنید. بخاری های نواری که به طور مداوم و بدون بازخورد دما با قدرت کامل کار می کنند، بشکه و خود بخاری را بیش از حد گرم می کنند و هر دو را تخریب می کنند. کنترل مناسب دما از طریق یک ترموکوپل در ناحیه بشکه و یک کنترل کننده دمای PID، نسبت روشن/خاموش کردن بخاری (چرخه کاری) را برای حفظ دمای نقطه تنظیم مدیریت می کند و از رویدادهای افزایش دما که تخریب بخاری را تسریع می کنند، جلوگیری می کند.

جلوگیری از آلودگی پلیمری مذاب پلیمری که از درزگیرها یا فلنج های بشکه نشت می کند و وارد سطح بخاری می شود در دمای کار بخاری کربن می شود و نقاط داغ با مقاومت بالا ایجاد می کند. بازرسی منظم و تمیز کردن یا تعویض فوری درزگیرهای بشکه آسیب دیده از خرابی آلودگی بخاری جلوگیری می کند.

سوالات متداول

اگر مشخصات اصلی را نداشته باشم چگونه می توانم بخاری باند جایگزین مناسب را تشخیص دهم؟

قطر بیرونی بشکه (OD) را با کولیس اندازه گیری کنید - این قطر داخلی بخاری مورد نیاز را می دهد. عرض منطقه ای را که قرار است گرم شود اندازه گیری کنید - این به عرض بخاری می دهد. ولتاژ و وات منبع تغذیه را در صورتی که هنوز قابل خواندن است از روی پلاک بخاری بخوانید. اگر نه، تعداد مناطق بخاری روی بشکه را بشمارید و کل قدرت گرمایش بشکه دستگاه (از مشخصات دستگاه) را بر تعداد مناطق تقسیم کنید تا وات هر منطقه را تخمین بزنید. برای نوع عایق، پروفیل اصلی بخاری به شما می گوید که میکا (نازک، معمولاً 6 تا 10 میلی متر)، سرامیکی (ضخامت، معمولاً 15 تا 25 میلی متر)، یا MI است. با تایید قطر، عرض، ولتاژ و وات تقریبی، یک سازنده بخاری نواری می‌تواند جایگزین صحیح را ارائه دهد.

چه چیزی باعث می شود هیترهای باند در قالب تزریق زودرس خراب شوند؟

شایع ترین دلایل عبارتند از: از دست دادن تماس بشکه (پوسته بخاری با گذشت زمان تغییر شکل می دهد یا سخت افزار نصب شل می شود و شکاف ایجاد می کند - بخاری گرمایی تولید می کند که نمی تواند به بشکه منتقل شود و باعث گرم شدن موضعی المنت می شود). آلودگی پلیمری (ذوب روی سطح بخاری، همانطور که در بالا توضیح داده شد، نقاط داغ ایجاد می کند). گرمای بیش از حد ترمینال الکتریکی (اتصالات ترمینال شل دارای مقاومت بالایی هستند که در نقطه اتصال گرما ایجاد می کنند - همیشه از گشتاور ترمینال صحیح استفاده کنید و اتصالات را به طور دوره ای بررسی کنید). عملکرد بالاتر از حد دمای نامی بخاری (نقطه تنظیم نادرست، خرابی کنترل کننده دما یا فرار). و آسیب مکانیکی در حین نصب یا برداشتن (هیترهای میکا در اثر ضربه ترک خورده، عنصر با فشار دادن به بشکه خارج از تحمل آسیب دیده است).

بخاری های باند از عنصر گرمایش الکتریکی Xinghua Yading

Xinghua Yading Electric Heating Element Co., Ltd. Xinghua، Jiangsu، بخاری‌های باند میکا، بخاری‌های باند سرامیکی، و بخاری‌های نازلی برای قالب‌گیری تزریقی، اکستروژن، قالب‌گیری دمشی و تجهیزات ذوب داغ تولید می‌کند. محصولات در قطر بشکه از 20 میلی متر تا 400 میلی متر و در عرض استاندارد و سفارشی موجود است. وات و ولتاژ به مشخصات؛ استاندارد 220 ولت و 380 ولت موجود یا ولتاژ سفارشی. ترتیبات ترمینال و خروجی های سرب برای انواع ماشین های خاص پیکربندی شده اند. بخاری های باند جایگزین OEM برای مارک های اصلی ماشین های قالب گیری تزریقی در دسترس هستند. مشخصات سفارشی برای برنامه های تجهیزات جدید و برنامه های کاربردی تخصصی.

با قطر بشکه، عرض بخاری، وات مورد نیاز، ولتاژ منبع تغذیه و موقعیت ترمینال برای دریافت قیمت بخاری باند و زمان تحویل با ما تماس بگیرید.

محصولات مرتبط: بخاری باند | بخاری کارتریج | بخاری رانر داغ | ترموکوپل | لوله گرمایش هوا