Contato térmico e dissipação de calor – evitando superaquecimento local

A segurança de um aquecedor de cartucho depende de quão bem ele está instalado. Mesmo assim, um aquecedor que funciona bem é perigoso se não conseguir distribuir bem o calor para as coisas ao seu redor. Quando o calor aumenta em vez de fluir para fora, a temperatura interna ultrapassa o que deveria ser. A bainha acende. O fio que resiste ao calor se dissolve. Existem rachaduras no isolamento. Há um curto-circuito, um circuito aberto ou danos na cavidade que se segue.


O encaixe entre o aquecedor e a cavidade é o que proporciona um bom contato térmico. O espaço deve ser apertado o suficiente para evitar que o ar atue como isolante, mas solto o suficiente para permitir a expansão do calor. Dependendo da temperatura, uma folga diametral de 0,05 a 0,2 milímetros é normal. O resultado é mais essencial que o número: a resistência térmica do contato deve ficar abaixo de 0,1 grau por watt. Para fazer isso, a cavidade deve estar limpa, reta e livre de rebarbas, detritos e conicidade.

Verifique a cavidade antes de colocar o aquecedor. Para ver se está reto, passe um pino medidor por ele. Livre-se de qualquer substância anti-antigripante, aparas de metal ou sujeira-cozida. Uma cavidade suja gera pequenos orifícios de ar em locais específicos. Esses espaços se transformam em pontos quentes. Um ponto quente no meio de um aquecedor de cartucho de 1200 mm pode não ser visível do lado de fora, mas o dano está acontecendo por dentro. O aquecedor pode parar de funcionar em algumas horas ou dias.

Depois de colocar o aquecedor, a extremidade do cabo precisa de espaço suficiente para esfriar. A região de terminação e qualquer parte do aquecedor que não esteja dentro da cavidade necessitam de fluxo de ar, mesmo que o contato térmico seja perfeito. É uma boa regra deixar pelo menos 50 milímetros de espaço entre você e outras coisas. Quando o calor não consegue sair da extremidade principal, ele se acumula. Os cabos ficam muito quentes. O isolamento fica difícil. As conexões que crimpam ficam mais fracas. No início a instalação corre bem, mas com o tempo falha.

A atmosfera ao seu redor também afeta a forma como o calor é liberado. Um aquecedor ficará mais quente se for colocado em um local pequeno onde o ar não possa se mover do que se for colocado em uma área aberta. Se você colocar muitos aquecedores próximos uns dos outros, eles aquecerão uns aos outros. A temperatura na qual o dispositivo deve funcionar é inferior à temperatura real. Isto não é um problema com os aquecedores; é apenas algo que precisa ser levado em consideração no design. Adicionar resfriamento de ar forçado ou aumentar a folga torna seguro usá-lo novamente.

A condutividade térmica do material ao redor da cavidade é outra coisa que muitas vezes passa despercebida. O aço elimina o calor em um ritmo constante. O alumínio realiza isso mais rapidamente. Vai ainda mais rápido com o cobre. Um aquecedor que funciona com segurança em um bloco de alumínio pode ficar muito quente em um molde de aço inoxidável porque o calor não consegue sair tão rapidamente. A densidade de watts deve ser a mesma que a aplicação pode suportar em termos de dissipador de calor. Se você não tiver certeza, diminuir a densidade de watts ou aumentar o aquecimento por mais tempo diminuirá o risco de ficar muito quente.

Verificar a distribuição da temperatura da superfície durante a primeira operação é o último passo. Uma câmera de imagem térmica ou uma série de leituras de termopares ao longo da bainha podem mostrar onde estão os pontos quentes. Se a temperatura mudar mais de ±10 graus ao longo do comprimento aquecido, há um problema de contato térmico ou dissipação de calor. Se você perceber isso cedo, poderá consertar a instalação antes que o aquecedor seja permanentemente danificado. Não se pode ignorar um bom contato térmico e uma dissipação de calor adequada. Eles são a chave para usar com segurança um aquecedor de cartucho.