O material é importante: selecionando a bainha correta para aquecedores de cartucho de 1300 mm

Quando um aquecedor de cartucho ultra-longo-de extremidade única de 1.300 mm quebra muito cedo, a primeira coisa que as pessoas geralmente fazem é culpar o fio de resistência interno ou as conexões elétricas. Mas em muitos casos, o verdadeiro problema é a bainha externa, que é o fino tubo de metal que protege todo o elemento de aquecimento. Para aquecedores desse tamanho, a bainha tem que lidar com muito estresse causado pelo calor, pressões mecânicas da expansão, ataques químicos do ambiente do processo e desgaste físico causado pela colocação e retirada repetidas vezes. Se você escolher o material de revestimento inadequado, ele poderá corroer, perfurar, incrustar, deformar ou emperrar, inutilizando até mesmo as peças internas-mais bem projetadas.

O aço inoxidável ainda é o material de bainha mais comum, e **grau 304** ou **321** é a norma para a maioria dos usos. Quando usados ​​na faixa apropriada de densidade de 5–7 W/cm² watt e em temperaturas moderadas (até cerca de 550–650 graus), esses graus são uma mistura razoável de preço acessível, resistência e resistência à oxidação. Em locais limpos e secos, como muitos moldes de injeção de plástico e matrizes de extrusão, eles funcionam bem. Mas o aço inoxidável 304 não funciona tão bem em situações mais adversas. Ele é propenso a corrosão intergranular e por pite quando usado com resinas corrosivas como PVC (que emite vapores de ácido clorídrico), em condições de alta-umidade ou quando é frequentemente exposto a cloretos e agentes de limpeza. Com o tempo, pequenos buracos podem permitir que umidade ou sujeira cheguem ao isolamento de óxido de magnésio (MgO), o que pode causar vazamento elétrico e falha rápida. Isto é especialmente ruim em comprimentos de 1300 mm, quando mesmo um pequeno buraco pode estragar todo o aquecedor.

**Incoloy® 800 ou 840** é a melhor escolha quando a temperatura está sempre acima de 500–550 graus ou quando o ambiente contém substâncias corrosivas. Esta liga de níquel-ferro-cromo é muito forte em altas temperaturas e gera uma camada de óxido que a protege de oxidação adicional e incrustações muito melhor do que o aço inoxidável. A melhor resistência à fluência e a estabilidade dimensional do Incoloy evitam que o aço inoxidável deforme ou inche quando passa por repetidos ciclos térmicos. Isso é importante para um aquecedor de cartucho ultra{10}}longo de 1.300 mm. Uma pequena curvatura ou distorção em um aquecedor tão longo torna muito difícil ou impossível removê-lo no futuro sem danificar o molde. Incoloy mantém suas qualidades mecânicas mesmo em temperaturas onde o aço inoxidável normal começa a perder resistência. Isso o torna o melhor material para aplicações de-moldes profundos e canais quentes-que precisam de muita resistência.

Outros materiais de bainha especializados atendem a necessidades específicas. Quando o ambiente é rigorosamente controlado e a maior taxa de transferência de calor é o mais importante, às vezes é usado aço-carbono (aço carbono). Sua maior condutividade térmica pode torná-lo mais responsivo, mas você deve se ater à faixa de densidade de 5–7 W/cm² watt muito de perto para evitar escamação e oxidação rápidas. As bainhas de **titânio** são usadas apenas nas condições químicas mais corrosivas, incluindo tanques de galvanização ou procedimentos que utilizam ácidos fortes ou halogênios, onde a resistência à corrosão é muito importante. O titânio custa muito mais e só é usado quando nenhum outro material dura.

O **coeficiente de expansão térmica** do material da bainha em comparação com o material do molde ou da placa é algo que muitas pessoas esquecem de pensar ao escolher o material da bainha para aquecedores de 1300 mm. Por exemplo, os moldes de alumínio crescem cerca de duas vezes mais rápido que os moldes de aço inoxidável ou Incoloy. Se você não fornecer espaço suficiente ao colocar um aquecedor Incoloy® 1300mm em um bloco de alumínio, o aquecedor poderá ficar preso permanentemente durante o primeiro ciclo de aquecimento-porque os dois materiais se expandem em taxas diferentes e criam muita pressão. Por outro lado, se houver muito espaço num molde de aço, podem formar-se espaços de ar que o tornam menos eficiente na transferência de calor. As especificações profissionais necessitam de cálculos de tolerância exatos que levem em consideração o material da bainha e o metal hospedeiro em toda a faixa de temperaturas operacionais.

Portanto, escolher a bainha correta não envolve apenas encontrar uma que tenha uma classificação de temperatura máxima em uma folha de dados. É necessária uma visão completa de todo o ambiente operacional, incluindo os produtos químicos do processo, os níveis de umidade, a frequência com que a temperatura muda, como limpar e os limites físicos da instalação de 1.300 mm. Um aquecedor que parece igual na superfície pode ter uma vida útil muito variada com base na fina camada de metal externa.

Se você possui máquinas importantes que não podem ficar inativas por muito tempo, a melhor coisa a fazer é conversar com um fabricante experiente. Fornecer ao fornecedor informações sobre a temperatura exata do processo, a resina ou o material que está sendo aquecido, as condições ambientais e o material do molde permite que ele sugira a melhor bainha, seja ela inoxidável 304/316, Incoloy® ou uma liga mais incomum. Isso garante que o aquecedor de cartucho de extremidade única-ultra{5}}longo de 1.300 mm funcione da melhor forma e dure mais tempo.

Comprar antecipadamente o material de revestimento certo quase sempre reduz o custo total de propriedade, fazendo com que o aquecedor dure mais, mantendo a transmissão de calor estável e evitando falhas catastróficas no interior de ferramentas caras.