Colocação do fixador e seu efeito no perfil de temperatura do aquecedor

A localização correta do fixador ao longo do comprimento do aquecedor é um recurso que muitas vezes é esquecido ao projetar aquecedores de cartucho fixo. A localização da porca, flange ou bucha roscada influencia tanto a segurança mecânica quanto o perfil de temperatura do aquecedor. Um ponto frio pode se formar se o fixador estiver muito próximo da área aquecida. Um fixador muito atrás pode desperdiçar muito comprimento aquecido. Para obter o posicionamento perfeito, é necessário saber como o aquecedor e a cavidade funcionam com o calor.

O melhor local para o fixador é na zona fria do aquecedor. A zona fria é a parte da extremidade do cabo que não é aquecida e onde o fio de resistência interno não produz calor. A distância entre a saída do condutor e o início do enrolamento interno determina o comprimento da zona fria. Uma zona fria geralmente tem entre 15 e 30 milímetros de comprimento, mas pode ser maior para aquecedores com diâmetros grandes ou para aplicações-de alta temperatura. A temperatura da bainha é mais baixa aqui porque a zona ativa apenas a aquece por condução. Colocar um fixador aqui não alterará muito a temperatura do comprimento ativo.

Algumas coisas acontecem quando o fixador precisa estar na zona ativa. O fixador funciona como um dissipador de calor, afastando o calor do corpo do aquecedor. A temperatura no fixador cairá de 10 a 30 graus, dependendo do tamanho e do material do fixador. Devido a esta região fria localizada, o controlador pode fornecer mais energia ao resto do aquecedor, o que pode fazer com que outras peças fiquem demasiado quentes. A temperatura do aquecedor não é consistente ao longo do seu comprimento.

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O fixador deve ser o menor possível para reduzir o efeito de ponto frio. Uma porca estreita ou um flange-de perfil baixo não retém tanto calor quanto uma grossa. O material usado para o fixador não deve conduzir bem o calor. Os fixadores de titânio não retêm o calor tão bem quanto o aço inoxidável. Os fixadores de cerâmica não retêm bem o calor, mas são frágeis. Adicionar uma barreira térmica entre o fixador e o aquecedor é outra forma de fazer isso. Uma arruela fina de mica ou um espaçador de cerâmica retarda a transferência de calor.

A distância entre o fixador e o início do enrolamento ativo também é importante. A área fria é mais perceptível se o fixador estiver extremamente próximo do enrolamento, pois o calor tem que percorrer uma distância menor para chegar ao fixador. Deve haver um espaço de pelo menos 5 a 10 milímetros entre o fixador e a zona ativa. O fabricante pode alterar o comprimento da zona fria para se adequar a um determinado posicionamento do fixador.

A forma ideal de projetar o aquecedor, pelo que vi, é colocar o fixador na zona fria. Isto significa que a zona fria precisa ser longa o suficiente para caber na fixação. Uma zona fria de 20 a 25 milímetros geralmente é suficiente para uma porca ou flange normal. Uma zona fria de 30 a 40 milímetros pode ser necessária para flanges maiores. A desvantagem é que uma zona fria mais longa torna o comprimento aquecido mais curto. Se cada milímetro de comprimento aquecido for importante, talvez seja necessário fazer uma compensação-.

Resumindo, o local onde você coloca os fixadores tem um grande efeito no perfil de temperatura de um aquecedor de cartucho. O melhor local para colocá-lo é na zona fria. Se tiver que colocar algo na zona ativa, faça o fixador o menor possível, utilize materiais que não transferem bem o calor, forneça barreiras térmicas e mantenha um espaço entre o enrolamento e o fixador. A empresa fabricante do aquecedor pode ajudá-lo a descobrir o melhor comprimento da zona fria para uma determinada fixação. Um fixador colocado corretamente mantém o aquecedor no lugar sem causar problemas de calor. Se um fixador for colocado no lugar errado, um aquecedor que funciona bem pode ficar instável.