Aplicacions dels escalfadors de cartutxos per a la calor del procés en la fosa a pressió i el treball del metall
Elevar matrius, motlles i platines a temperatures que permetin un flux metàl·lic adequat, reduir el xoc tèrmic i millorar la qualitat superficial de les peces foses o formades és l'objectiu principal de la calor del procés en el treball del metall i la fosa a pressió. Depenent de l'aliatge, els rangs de funcionament típics solen variar entre 150 graus i 400 graus o més, amb un gran focus en l'homogeneïtat de la temperatura sobre grans masses metàl·liques. La calefacció elèctrica d'inserció ofereix un control precís i localitzat de l'eina en si, però els sistemes de combustió encara s'utilitzen amb freqüència per a la fusió de grans-volums.
La calor es transfereix per conducció quan s'insereix un escalfador de cartutx en forats perforats amb precisió en blocs de matriu o platines. La seva funda metàl·lica, la seva bobina de resistència i l'aïllament d'òxid de magnesi molt espaiat transformen l'energia elèctrica en energia tèrmica que penetra eficaçment en l'acer o l'aliatge d'eines circumdants. Els escalfadors de cartutxos mantenen la temperatura de la matriu constant durant la fosa a pressió de magnesi, zinc o alumini, de manera que el metall líquid omple les cavitats completament i es solidifica amb menys defectes. Els escalfadors de cartutxos distribuïts també s'utilitzen en matrius d'estampació en calent-i forja per mantenir les superfícies de treball dins d'un rang de temperatura específic durant el cicle de producció.
La distribució uniforme de la calor a través de la cara de la matriu sovint importa més que la velocitat màxima d'escalfament, segons l'experiència en foneries de producció i botigues de premsa. En lloc de concentrar la potència en un nombre reduït d'unitats de-alta sortida que produeixen zones calentes locals, una disposició equilibrada de diversos escalfadors de cartutxos de-sortida moderada produeix resultats més fiables. El rendiment i la durabilitat estan recolzats per l'elecció de la densitat de watts. Per a aplicacions habituals de conducció d'acer, les densitats mantingudes entre 5 i 7 W/cm² permeten un escalfament ràpid mentre es mantenen les temperatures interiors adequades del cable quan el contacte és bo. Les densitats més baixes fomenten la retenció contínua de grans masses tèrmiques, mentre que es poden utilitzar densitats més altes per a una recuperació ràpida un cop s'obre el motlle si l'ajust continua sent excel·lent. La major part de la matriu, les pèrdues de calor al bastidor de la màquina i l'aire circumdant i el temps de recuperació previst entre trets es tenen en compte a l'hora de calcular els requisits de potència reals.
La vida de l'element i la uniformitat de la temperatura es veuen directament afectades per la qualitat de la instal·lació. Per assegurar-se que la funda toca el metall a la major part de la seva superfície, els forats s'han d'escavar amb un ajustament lliscant ajustat. Els buits d'aire acceleren l'oxidació actuant com a aïllament i forçant l'escalfador del cartutx a funcionar més calent internament. S'evita el sobreescalfament de les zones exposades introduint completament la longitud escalfada. Els cables s'han de protegir de les altes temperatures ambientals i dels moviments mecànics que es veuen a prop de les premses. Els recobriments aïllants que deterioren gradualment la transferència de calor s'eviten a les cavitats netes sense residus de flaix metàl·lic o de lubricant.
La corrosió del plom per vibració o el moviment de la pinça, l'acumulació de carboni dels lubricants i l'augment de l'ampliació dels forats de muntatge per cicles de calor repetits són problemes comuns. El manteniment del rendiment es veu ajudat per l'examen rutinari de la dimensió del forat, la neteja de cavitats i la verificació de l'estat del plom. Els sensors de temperatura que es col·loquen a prop de la superfície de treball en lloc de només a la funda de l'escalfador milloren la precisió del control i redueixen l'excés. Quan els escalfadors de cartutxos s'ajusten a la massa tèrmica, la velocitat del cicle i l'exposició ambiental de cada matriu o platina, la consistència de la calor del procés de treball del metall millora. Per tal de mantenir la qualitat de les peces i la vida útil de les eines, les diferents geometries de matriu, tipus d'aliatge i volums de producció necessiten configuracions de calefacció adaptades corresponents.
