L'escalfador de cartutx, també conegut com a element de calefacció d'un sol-extrem, és un tipus d'element de calefacció tubular. Dins de la indústria de la calefacció elèctrica de la Xina, fa temps que es fa referència amb la designació del model: M3. A finals de la dècada de 1990, a mesura que els elements de calefacció es van fer servir àmpliament a la Xina i les seves formes es van diversificar, aquest tipus d'escalfador utilitzat per a l'escalfament del motlle, amb els cables que surten d'un extrem, es va denominar de manera vívida "element de calefacció d'un sol-extrem" al sud de la Xina.
A nivell internacional, es coneix com a "escalfador de cartutx", un nom igualment descriptiu, ja que la carcassa del cartutx és cilíndrica i segellada en un extrem, un concepte que s'alinea perfectament amb la terminologia xinesa. Aquests escalfadors es caracteritzen per la seva estructura senzilla, alta resistència mecànica, excel·lent eficiència tèrmica, seguretat, fiabilitat, facilitat d'instal·lació, llarga vida útil, manca de contaminació i assequibilitat. Els avantatges addicionals inclouen l'estalvi d'energia, un funcionament segur, la capacitat de doblegar-se en diverses formes, la portabilitat i el fàcil desmuntatge.
Avui, explorarem les dues estructures de cablejat habituals per a l'escalfador de cartutxos: la connexió externa (enrotllada) i la connexió interna (embotit).
Les principals diferències entre aquestes dues estructures són les següents:
1. El procés de fabricació és diferent
Connexió externa: el pin del terminal (pin fred) i el cable conductor es connecten fora del tub de calefacció mitjançant un terminal enganxat o connector similar. Aquest punt de connexió sovint està cobert amb tubs de fibra de vidre per a una protecció addicional d'aïllament i per protegir la junta d'una flexió excessiva.
Connexió interna: per als escalfadors connectats internament, el pin del terminal no sobresurt. En lloc d'això, el cable d'alta-temperatura es connecta al pin del terminal dins de la boca del tub abans del procés de segellat final. Aquesta connexió es segella permanentment i es fixa dins del tub utilitzant materials com ceràmica o compostos de segellat especialitzats. Aquest procés és més complex i requereix més temps-que el mètode extern.
2. El material del cable de plom d'alta -temperatura és diferent
Connexió externa: atès que la connexió es fa externament, la temperatura a l'articulació es manté relativament baixa. Per tant, el cable de plom normalment només necessita una resistència a la temperatura d'uns 200 graus.
Connexió interna: aquí, el cable conductor d'alta-temperatura es connecta directament al cable de resistència dins del tub i dins de la zona escalfada. En conseqüència, aquest cable de plom ha de suportar temperatures molt més altes, normalment al voltant dels 800 graus o més. S'utilitzen habitualment materials com el filferro de níquel pur, que contribueixen a un cost més elevat.
Avantatges clau de la connexió interna:
Sense unió enganxada, resistent a la flexió-resistent a les fuites-: elimina el risc de mal contacte, curtcircuits, sobreescalfament o desgast del cable als terminals de crimpat.
Permet una densitat de potència més alta: el cable actua directament com a cable, permetent densitats de potència superiors a 25 W/cm², cosa que és difícil d'aconseguir amb connexions externes.
Material de cable superior: les connexions internes utilitzen cables d'alt rendiment-.
La connexió externa normalment utilitza filferro d'acer inoxidable com a cable, adequat per a temperatures de fins a uns 350 graus. Tanmateix, a altes temperatures, l'acer inoxidable s'oxida i carbura ràpidament. La seva estructura metal·lúrgica canvia, la capacitat antioxidant cau en picat, donant lloc a un ràpid envelliment, carburació, una eficiència de calefacció reduïda, temperatures més baixes, una disminució del rendiment elèctric i una eventual fallada.
La connexió interna utilitza filferro de níquel-nucli d'alta-temperatura o filferro de níquel recobert de tefló-. El nucli de níquel, fet de níquel pur o almenys un aliatge 80Ni20Cr, ofereix un rendiment estable, una excel·lent resistència a altes -temperaturas i una resistència a l'oxidació duradora. Amb un ús normal, és poc probable que la carburació es produeixi durant més de cinc anys, allargant significativament la vida útil en comparació amb els tipus connectats externament.
Recomanacions de selecció per a les dues estructures:
A. En funció de la càrrega superficial: per als escalfadors amb una càrrega superficial inferior a 6 W/cm² (menor potència i temperatura de funcionament), la connexió externa més rendible-és una opció adequada.
B. For Long Lead Wires (>500 mm): generalment es recomana la connexió externa, ja que les connexions internes són cada cop més difícils i costoses de fabricar amb cables més llargs.
C. Per a tubs molt curts o diàmetres molt petits: opteu per la connexió externa sempre que sigui possible.
D. Espai limitat al punt de connexió: trieu la connexió interna si l'espai és restringit després de la instal·lació de l'escalfador.
E. Quan el cable necessita flexió o moviment freqüent: si l'arrel del cable conductor requereix una instal·lació de post-coblat o pot estar subjecte a moviments freqüents durant el funcionament, es recomana la connexió interna (amb el seu cable integral resistent a la flexió-).
F. Entorns d'alta temperatura ambiental: si tant el cos de l'escalfador com la zona del cable estaran exposats a altes temperatures, seleccioneu la connexió interna. Vinculeu-lo amb un cable conductor d'alta-temperatura adequat en funció de la temperatura de funcionament específica.
G. Entorns amb oli/greixos pesats o gasos corrosius: es recomana la connexió interna, idealment combinada amb cables aïllats de tefló-. Nota: els cables de tefló no s'han d'utilitzar en entorns-d'alta temperatura.
En resum, l'elecció entre cablejat intern i extern no es tracta d'un ser universalment superior, sinó de seleccionar l'eina adequada per al treball en funció dels requisits elèctrics, tèrmics, mecànics i ambientals específics.
