Comment la sélection du matériau de fixation affecte les performances du chauffage de la cartouche
Laisser un message
Dans des situations-de température élevée, les gens posent souvent des questions sur une cartouche chauffante fixe qui semble fonctionner correctement au début, mais après quelques centaines d'heures, l'écrou est impossible à retirer. Les fils sont coincés. Le radiateur ne bouge pas. La seule façon de l’extraire est de percer ou de couper, ce qui pourrait ruiner la cavité coûteuse. Habituellement, le problème est que le matériau de fixation ne s'adapte pas bien à l'environnement dans lequel il sera utilisé. Choisir le bon matériau pour la fixation est tout aussi crucial que choisir le bon appareil de chauffage.
L'acier inoxydable, généralement de qualité 304 ou 316, est le matériau le plus populaire pour les fixations des cartouches chauffantes. L'acier inoxydable ne rouille pas facilement et est suffisamment solide pour résister à des températures élevées. Cela fonctionne bien jusqu'à 400 degrés. L’acier inoxydable commence à ramollir lorsqu’il devient plus chaud que cela. L'écrou pourrait ne pas être en mesure de maintenir le radiateur en place, ce qui pourrait le faire bouger. Plus important encore, les filetages en acier inoxydable ont tendance à se gripper à haute température, en particulier lorsqu'un écrou en acier inoxydable est utilisé avec un raccord en acier inoxydable. Le grippage est un type d'usure adhésive extrême qui emprisonne les fils ensemble, ce qui rend presque impossible leur démontage.
Incoloy® 800 ou Inconel® 600 sont des choix préférables pour les applications qui doivent fonctionner à des températures supérieures à 400 degrés. Ces matériaux conservent leur résistance et ne s'oxydent pas à des températures pouvant atteindre 700 degrés ou plus. Ils sont également moins susceptibles de se gratter que l’acier inoxydable. Le coût est le compromis-. Les fixations en Incoloy® et Inconel® coûtent beaucoup plus cher que l'acier inoxydable. Mais le coût supplémentaire en vaut la peine dans une situation où le remplacement du radiateur est difficile ou où les temps d'arrêt coûtent cher.
Les alliages à base de nickel-comme le Monel® constituent une autre alternative. Les fixations Monel sont très résistantes à la corrosion, notamment en milieu marin ou chimique. Ils fonctionnent efficacement à des températures modérées, mais ils ne doivent pas être utilisés pendant de longues périodes au-dessus de 400 degrés. Les aciers inoxydables austénitiques sont un choix approprié pour les applications cryogéniques ou à basse température - car ils restent solides.
Il est courant de mélanger les matériaux utilisés pour les fixations, comme l'expérience l'indique. Ce n'est pas une bonne idée d'utiliser un écrou en acier inoxydable sur un raccord Incoloy®. Les deux matériaux se dilatent à des rythmes différents lorsqu’ils sont chauffés et ont des propriétés différentes qui les rendent sujets au grippage. L'écrou en acier inoxydable peut se dilater davantage que le raccord en Incoloy® lorsque la température augmente, ce qui pourrait entraîner la libération de l'écrou. L'écrou peut également se coincer contre le raccord, ce qui bloquerait les filetages. Utiliser une attache faite du même métal que le raccord du radiateur est la solution la plus sûre.
Des fixations non-métalliques peuvent être nécessaires pour les applications où une isolation électrique est nécessaire, comme certains appareils médicaux ou de laboratoire. Vous pouvez vous procurer des écrous en céramique et des bagues filetées fabriqués à partir de matériaux comme l'alumine ou la zircone. Ces céramiques restent solides même à des températures très élevées et empêchent parfaitement l’électricité de circuler à travers elles. Mais ils sont fragiles et peuvent se briser lorsqu’ils sont soumis à des contraintes ou à des chocs thermiques. Ils doivent être manipulés avec précaution et serrés à de faibles niveaux de couple.
La finition de la surface de la fixation est une autre chose à prendre en compte. Une finition lisse et polie réduit le risque de grippage et facilite le retrait. Certaines entreprises fabriquent des fixations avec des revêtements qui empêchent le grippage, comme le placage d'argent ou les revêtements composites nickel-PTFE. Ces revêtements constituent un revêtement glissant qui empêche les fils de se coincer, même lorsqu'il fait chaud. Le revêtement doit pouvoir supporter la température à laquelle il sera utilisé. La plupart des revêtements typiques se décomposent au-dessus de 300 degrés.
En bref, choisir le matériau de fixation approprié pour une cartouche chauffante signifie s'assurer que le matériau fonctionne avec la température de fonctionnement du radiateur, l'environnement et le matériau de montage du radiateur. L'acier inoxydable peut supporter des températures allant jusqu'à 400 degrés. Pour des températures plus élevées, vous avez besoin d'Incoloy® ou d'Inconel®. Ne mélangez pas différents matériaux. Pensez à utiliser des attaches en céramique pour maintenir la séparation électrique des choses. Dans des situations de température élevée-, recherchez des revêtements qui ne collent pas aux objets. La fixation n'est qu'une petite partie du système, mais si vous choisissez le mauvais matériau, le remplacement du radiateur peut devenir une grosse corvée. Le radiateur reste en place et est facile à retirer cycle après cycle lorsque la fixation est correcte.
