وقتی وات در هر اینچ مربع با بخاری های کارتریج اشتباه می شود

انتخاب یک بخاری کارتریجی می تواند شبیه یک بازی اعداد باشد. هرچه وات بیشتر باشد، بخاری سریعتر گرم می شود، بنابراین انتخاب بخاری کارتریجی با بالاترین وات متناسب با سوراخ آسان است. اما در حوزه گرمایش صنعتی، بزرگتر همیشه بهتر نیست. در واقعیت، سریع‌ترین راه برای سوختن، ذوب کردن قطعات، تاب برداشتن قالب‌ها و از دست دادن پول، نادیده گرفتن ارتباط بین وات و مساحت سطح است.

مهم ترین عددی که در اینجا باید به آن توجه کرد، چگالی وات است، که تعداد وات تقسیم بر تعداد اینچ مربع یا سانتی متر مربع غلاف بخاری کارتریج است.
\\\\text{چگالی وات (W/in²)}=\\frac{\\text{وات کل}}{\\pi \\times \\text{قطر (در)} \\times \\text{طول گرم شده (در)}}

(یا W/cm² در مقادیر متریک). یک وضعیت رایج در میدان زمانی است که کاربر یک بخاری کارتریجی-با وات بالا را در یک حفره قالب کوچک قرار می‌دهد و در کمتر از یک هفته می‌سوزد. چه کسی آن را انجام داد؟ جایی برای گرما نبود. دمای داخلی بخاری کارتریج افزایش یافت، زیرا قالب یا ماده ای که در حال گرم شدن است، گرما را به همان سرعتی که عنصر تولید می کرد، وارد و خارج نمی کرد.

این عدم تطابق به ویژه برای برنامه هایی که به قدرت زیادی نیاز دارند بد است. هنگامی که چگالی وات برای محیط اطراف آن بیش از حد زیاد می شود، دمای سطح غلاف بسیار بالاتر از نقطه تنظیم قالب، اغلب بین 200 تا 400 درجه افزایش می یابد. این باعث می‌شود سیم مقاومت نیکل{4}}کروم داخلی از آستانه اکسیداسیون آن که بین 900 تا 1000 درجه است، عبور کند. سیم به سرعت اکسید می شود، نازک تر می شود، نقاط داغ ایجاد می شود و در نهایت باز می شود یا به غلاف می رسد. در عین حال، غلاف می تواند نرم تر، برآمده شود یا تحت فشار و گرما بشکند.

اولین خط دفاعی نحوه ساخت ساختمان است. در بخاری‌های کارتریجی با کارایی بالا، به‌ویژه آن‌هایی که برای کار با-تنظیمات تک سر{4} ولتاژ 800 ولتی بالا ساخته شده‌اند، سیم داخلی توسط یک هسته سرامیکی یا اغلب، عایق اکسید منیزیم بسیار فشرده (MgO) نگه داشته می‌شود. واحدهای برتر دارای MgO 5 تا 7 برابر متراکم تر از بخاری های لوله معمولی هستند. این کار با استفاده از فرآیند swaging انجام می شود که کل مجموعه را 10-20٪ فشرده می کند. این سطح بسیار بالا از تراکم دو هدف مهم را انجام می دهد: - از شر حباب های هوا که به عنوان عایق حرارتی عمل می کنند خلاص می شود، که اجازه می دهد گرما عملاً فوراً خارج شود و دمای سیم ها را در داخل 150 تا 300 درجه پایین تر از طرح هایی که به صورت شل بسته بندی شده اند نگه می دارد. - محکم در جای خود قرار می گیرد یا مانع از حرکت آن می شود. زندگی در برنامه های پویا

راز عمر طولانی این است که چگالی وات را با مواد و کاربرد گرم شده مطابقت دهید:
- **تراکم وات بالا** (30-80 W/in² یا 46-124 W/cm²): این برای چیزهایی که نیازی به استفاده دائمی ندارند یا برای موادی که گرما را به خوبی منتقل می‌کنند، مانند قالب‌های آلومینیومی یا برنجی، صفحات مسی، یا قالب‌های فولادی نازک{{5} که به سرعت گرما را از دست می‌دهند، بهترین است. در این سطوح، ساختار swaged مورد نیاز است. - **تراکم وات متوسط** (15-30 W/in² یا 23-46 W/cm²): مناسب برای اکثر فولادهای ابزار (P20, H13) و قالب‌گیری پلاستیک در دماهای متوسط که در آن تعادل بین گرما{14}}زمان بالا بردن و طول عمر مورد نیاز است{15-2tt کم تا متوسط{15}} 8-23 W/cm²) برای هادی های حرارتی ضعیف مانند قالب های فولادی ضد زنگ، بخش های پلاستیکی ضخیم، ترکیبات لاستیکی، یا سیالات چسبناک، که در آنها باید از سوختن، تخریب یا گرمای بیش از حد موضعی اجتناب شود، ضروری است.

همچنین مهم است بدانید که "چگالی" بخاری کارتریجی فقط به وات مربوط نمی شود. این همچنین در مورد اینکه عایق چقدر محکم بسته بندی شده است. یک بخاری کارتریجی که محکم بسته نشده باشد می تواند گرما را در داخل هسته به دام بیندازد که می تواند دمای سیم را حتی در چگالی وات کم به طور خطرناکی بالا ببرد. طرح‌های با چگالی بالا می‌توانند به طور ایمن 2 تا 3 برابر وات واحدهای معمولی را تحمل کنند و در عین حال دمای سیم یکسان را حفظ کنند.

در مورد تناسب به اندازه وات فکر کنید تا از یک فاجعه حرارتی جلوگیری کنید. تحمل سوراخ ها بسیار مهم است. اگر بیش از 0.1 میلی متر فاصله بین بخاری کارتریج و حفره آن وجود داشته باشد، به دلیل وجود شکاف هوای عایق، با تراکم وات محلی بسیار بالاتر کار می کند. این امر عمر آن را بسیار کوتاه می کند. اگر بیش از حد سفت باشد (تداخل تداخلی بدون پوشش کافی)، انبساط حرارتی می تواند غلاف را خرد کند، MgO را جابجا کند و شورت را داخل آن بسازد. حفره‌های دقیق با فاصله بین 0.02 تا 0.05 میلی‌متر، همراه با ترکیب حرارتی با دمای بالا، اطمینان حاصل کنید که تماس و انتقال حرارت تا جایی که می‌تواند خوب باشد.

در پایان، منبع تغذیه، طراحی بخاری کارتریج و مواد در حال گرم شدن همه با هم کار می کنند تا گرمایش کار کند. ایده این است که تعادلی پیدا کنید که در آن بخاری کارتریج در دمای ثابت و بدون رفتن به منطقه خطر کار می کند، چه در حال اجرای یک خط بسته بندی اولیه یا یک قالب پیچیده هوافضا باشید. برای درست کردن این تعادل، یک متخصص باید به چیزی بیشتر از اندازه سوراخی که در آن قرار می گیرد نگاه کند. آنها باید به دینامیک حرارتی هر برنامه کاربردی، مانند جرم حرارتی، هدایت، مسیرهای تلفات گرما، زمان چرخه، و شرایط محیطی نگاه کنند. پردازنده‌ها از فرسودگی زودرس جلوگیری می‌کنند، سریع‌تر و یکنواخت‌تر گرم می‌شوند و با پیروی از محدودیت‌های چگالی وات، نیاز به ساخت‌وساز برای عملیات سخت و بررسی تناسب و کاهش حرارت، آنچه را که می‌تواند یک مشکل تکراری باشد به عملکرد قابل اعتماد و طولانی‌مدت تبدیل می‌کنند.