Le tube chauffant à tête unique (également connu sous le nom de tube chauffant électrique à tête unique ou tige chauffante) est un composant clé des systèmes de chauffage industriels, largement utilisé dans des domaines tels que le chauffage de moules, les machines en plastique, les équipements chimiques, etc. La conception et la production d'un tube chauffant à tête unique de haute qualité nécessitent une prise en compte approfondie de plusieurs aspects tels que la sélection des matériaux, la conception structurelle, le contrôle des processus et la vérification des performances. Ce qui suit est un processus détaillé de conception et de production :
1、Phase de conception
1. Déterminer les paramètres de base
Demande de puissance : calculez la puissance requise en fonction des exigences de température de l'objet chauffant. Par exemple, lorsque la température de travail du moule est de 300 ℃, la charge superficielle recommandée est de 3 W/cm².
Spécifications de taille : y compris le diamètre (généralement 3-25 mm), la longueur (20-2000 mm) et la tension de fonctionnement (36 V-380 V).
Méthode d'installation : Déterminez la méthode de fixation telle que bride, filetage ou insertion directe, et assurez-vous que l'écart avec le trou du moule est contrôlé à moins de 0,05 mm pour optimiser la dissipation thermique.
2. Conception structurelle
Disposition du fil chauffant : le fil en alliage de nickel-chrome est enroulé autour d'une tige centrale en oxyde de magnésium, et un chauffage uniforme ou un contrôle de température à plusieurs étages est obtenu en ajustant la densité d'enroulement.
Structure interne : thermocouple intégré en option (type J/K) pour un contrôle précis de la température, ou conçu pour étendre la section non chauffante afin de répondre aux exigences de scénarios spéciaux.
Traitement d'isolation : remplissez de la poudre d'oxyde de magnésium de haute pureté et comprimez-la pour garantir que la résistance d'isolation entre le fil chauffant et la coque métallique est ≥ 50 M Ω.
2、 Sélection et préparation des matériaux
1. Matériaux de base
Coque métallique : Choisissez le matériau en fonction de la température (comme l'acier inoxydable 304 avec une résistance à la température de 400 ℃, 310S avec une résistance à la température de 700 ℃).
Élément chauffant : fil en alliage nickel-chrome (résistance à haute température, résistance stable) ou fil en fer-chrome-aluminium (coût inférieur).
Milieu isolant : Poudre d'oxyde de magnésium (haute pureté, bonne conductivité thermique).
2. Matériaux auxiliaires
Électrode de sortie : plomb en fibre de verre haute température (standard 300 mm) ou plomb en nickel pur (scénario haute puissance).
Composant de tête : matériau d'étanchéité résistant à la chaleur (comme la résine époxy).
3、 Flux du processus de production
1. Traitement du tuyau principal
Découpe et formage : coupez le tube en acier inoxydable à la longueur souhaitée et assurez-vous d'une épaisseur de paroi uniforme grâce au formage par pressage à froid.
Traitement de soudage : le soudage à l'arc sous argon est utilisé pour l'étanchéité, et le cordon de soudure doit être exempt de fissures et répondre à la norme d'étanchéité à l'air.
2. Assemblage interne
Enroulement et remplissage du fil : le fil en alliage est enroulé autour d'une tige centrale en oxyde de magnésium, inséré dans le tube principal, rempli de poudre d'oxyde de magnésium et comprimé par la machine pour évacuer l'air.
Raccordement du câble : Souder l'électrode et installer un manchon de mesure de température (si nécessaire).
3. Traitement de surface
Nettoyage : Éliminer les scories métalliques résiduelles et les oxydes du soudage.
Revêtement : chromé, galvanisé ou pulvérisé pour améliorer la résistance à la corrosion.
4、 Tests de performance et optimisation
1. Éléments de test clés
Performance électrique : test de résistance à l'isolation au froid (≥ 50 M Ω), détection de courant de fuite.
Performance thermique : test de temps de chauffage (≤ 15 minutes jusqu'à la température nominale), vérification de l'écart de puissance (± 5 % -10 %).
Résistance mécanique : test de pression (maintien de la pression de service 1,5 fois).
2. Optimisation des problèmes courants
Amélioration de la durée de vie : améliorez la dissipation de la chaleur en réduisant l'écart entre les trous d'installation (tels que 0,05 mm) pour éviter la combustion à sec.
Uniformité de la température : adoption d'une conception d'enroulement de fil de type chauffage uniforme ou d'une structure de type régulation de puissance.
5、Suggestions d'application et d'entretien
1. Scénarios d'application typiques
Chauffage du moule : intégré dans une plaque métallique pour maintenir la température du matériau en fusion.
Chauffage de liquides : utilisé dans les cuves de réaction chimique ou les lignes de production pharmaceutique.
2. Précautions d'emploi
Traitement résistant à l'humidité : évitez le stockage à long terme dans des environnements humides.
Inspection régulière : Surveiller le vieillissement du plomb et la dégradation des performances d’isolation.
Grâce à une conception scientifique, un contrôle strict des processus et une vérification complète des performances, des tubes chauffants à tête unique efficaces et durables peuvent être produits. Dans les applications pratiques, les paramètres doivent être personnalisés en fonction de besoins spécifiques. Par exemple, les scénarios de puissance élevée (>20 W/cm²) nécessitent une technologie importée, tandis que les systèmes de contrôle de température de précision recommandent des modèles avec thermocouples intégrés.