Faktor-faktor yang Mempengaruhi Umur Tabung Pemanas Serat Karbon

Tabung pemanas serat karbon adalah jenis elemen pemanas listrik baru yang berbeda dari tabung pemanas kawat logam tradisional. Mereka menggunakan serat karbon sebagai bahan elemen pemanas dan tabung kuarsa sebagai kulit terluar. Keunggulannya meliputi masa pakai yang lama, tingkat konversi elektrotermal yang tinggi, pemanasan radiasi inframerah, ketahanan asam dan alkali, dan ketahanan terhadap guncangan termal. Tabung ini banyak digunakan dalam tungku terowongan industri, oven industri, pengering industri, dan secara bertahap menggantikan tabung pemanas halogen dan tabung pemanas kawat resistansi dalam pemanas rumah tangga.

Tabung pemanas serat karbon dapat dikategorikan ke dalam berbagai jenis berdasarkan bentuk, bahan tabung kuarsa, dan teknologi pemrosesan. Metode klasifikasi utama meliputi:

1. Bahan elemen pemanas
2. Pengisian gas di dalam tabung kuarsa
3. Tabung kuarsa luar
4. Metode pengkabelan
5. Bentuk keseluruhan tabung pemanas

Dengan lebih dari seratus nama yang berbeda, kami tidak akan mencantumkannya di sini. Sebagai gantinya, kami akan fokus pada faktor-faktor yang memengaruhi kinerja dan masa pakai tabung pemanas inframerah serat karbon linier.

Saat ini, bentuk yang paling umum dari elemen pemanas serat karbon termasuk kain kempa karbon, pita anyaman serat karbon, dan kabel pemanas berbentuk spiral. Masing-masing jenis memiliki keunggulan dan aplikasinya, yang menguntungkan pengguna dengan cara yang berbeda-beda.

Apabila menggunakan kain serat karbon sebagai elemen pemanas, terdapat sejumlah masalah kecil dengan ketidakstabilan daya. Hal ini terutama berasal dari proses pembuatannya, karena karakteristik yang melekat pada kain serat karbon membuatnya sulit untuk memastikan ketebalan yang seragam. Selain itu, kontrol presisi selama pemotongan juga menimbulkan tantangan, yang menyebabkan ketidakstabilan daya dalam elemen pemanas.

Apabila memproses pita tenunan serat karbon, serat dapat dengan mudah ditarik dan dipatahkan, menyebabkan gerinda pada output elemen pemanas. Hal ini dapat menciptakan titik terang pada titik putus selama penggunaan. Namun demikian, dengan menggunakan beberapa helai serat karbon yang ditenun menjadi spiral, dapat meningkatkan karakteristik listrik elemen pemanas, mengurangi suhu permukaan, dan secara signifikan memperpanjang masa pakai tabung pemanas.

Selama produksi elemen pemanas serat karbonbenang mentah serat karbon pertama-tama ditenun menjadi tali atau pita, kemudian dililitkan di sekitar mandrel untuk membentuk kawat pemanas berbentuk spiral. Setelah dililitkan, kawat pemanas mengalami perlakuan panas, menghasilkan dua jenis tabung pemanas serat karbon: berongga dan padat (dengan batang inti).

Tabung pemanas serat karbon berongga, di mana batang inti dilepas setelah filamen dipasang, sangat bergantung pada jumlah perekat yang digunakan selama proses pemasangan.

1. Perekat yang berlebihan:
   • Dapat menimbulkan kotoran pasca perlakuan panas, menyebabkan kontaminasi di dalam tabung kuarsa, sehingga memengaruhi penampilan.
   • Membuat kawat pemanas terlalu kaku, yang menyebabkan kerapuhan dan potensi kerusakan atau kerusakan selama proses selanjutnya seperti penguliran atau penyegelan.
2. Perekat Tidak Cukup:
   • Dapat menyebabkan gerinda atau untaian longgar, yang menyebabkan kerusakan pada titik-titik cacat selama pengoperasian.
   • Menghasilkan kekakuan yang tidak memadai, menyebabkan kawat pemanas kehilangan bentuk spiral dan menyentuh tabung kuarsa bagian luar, sehingga memperpendek masa pakainya.
3. Perekat yang Tidak Rata:
   • Menyebabkan titik terang yang terlokalisasi selama pengoperasian, yang mempengaruhi masa pakai tabung pemanas.

Ketebalan kawat pemanas memainkan peran penting dalam masa pakai tabung pemanas. Untuk tabung dengan daya yang sama, kawat pemanas yang lebih tipis berarti panjang serat karbon yang lebih pendek dan kerapatan belitan yang lebih rendah, sehingga menghasilkan masa pakai yang relatif lebih pendek. Parameter seperti jumlah putaran dan pitch spiral juga secara langsung memengaruhi masa pakai. Pemilihan yang optimal membutuhkan pengalaman praktis dari produsen, dengan pemahaman bahwa penggunaan material yang lebih tinggi meningkatkan biaya produksi.