Factorii care influențează durata de viață a tubului de încălzire din fibră de carbon

Tuburi de încălzire din fibră de carbon sunt un nou tip de element de încălzire electrică care diferă de tuburile de încălzire tradiționale din sârmă metalică. Ele utilizează fibre de carbon ca material al elementului de încălzire și tuburi de cuarț ca înveliș exterior. Avantajele lor includ o durată lungă de viață, o rată ridicată de conversie electrotermică, încălzirea prin radiații infraroșii, rezistența la acizi și alcalii și rezistența la șocuri termice. Aceste tuburi sunt utilizate pe scară largă în cuptoare industriale cu tunel, cuptoare industriale, uscătoare industriale și înlocuiesc treptat tuburile de încălzire cu halogen și tuburile de încălzire cu sârmă de rezistență în încălzitoarele de uz casnic.

Tuburi de încălzire din fibră de carbon pot fi clasificate în mai multe tipuri în funcție de forma lor, materialul tubului de cuarț și tehnologia de prelucrare. Principalele metode de clasificare includ:

1. Materialul elementului de încălzire
2. Umplerea cu gaz în interiorul tubului de cuarț
3. Tub de cuarț exterior
4. Metoda de cablare
5. Forma generală a tubului de încălzire

Cu peste o sută de denumiri diferite, nu le vom enumera pe fiecare aici. În schimb, ne vom concentra pe factorii care afectează performanța și durata de viață a tuburilor de încălzire liniară cu infraroșu din fibră de carbon.

În prezent, cele mai frecvente forme de elemente de încălzire din fibră de carbon includ pâslă de carbon, bandă țesută din fibră de carbon și fire de încălzire în formă de spirală. Fiecare tip are avantajele și aplicațiile sale, beneficiind utilizatorii în moduri diferite.

Atunci când se utilizează pâslă din fibră de carbon ca element de încălzire, există probleme minore cu instabilitatea puterii. Acest lucru provine în principal din procesul de fabricație, deoarece caracteristicile inerente ale pâslei din fibră de carbon fac dificilă asigurarea unei grosimi uniforme. În plus, controlul preciziei în timpul tăierii ridică, de asemenea, probleme, ducând la instabilitatea puterii în elementul de încălzire.

La prelucrarea benzii țesute din fibră de carbon, fibrele pot fi ușor trase și rupte, cauzând bavuri la ieșirea elementului de încălzire. Acest lucru poate crea puncte luminoase la punctele de rupere în timpul utilizării. Cu toate acestea, utilizarea mai multor fire de fibră de carbon țesute în spirală poate îmbunătăți caracteristicile electrice ale elementului de încălzire, reduce temperatura de suprafață și prelungește semnificativ durata de viață a tubului de încălzire.

În timpul producției de elemente de încălzire din fibră de carbon, firul brut din fibră de carbon este mai întâi împletit în funii sau benzi, apoi înfășurat în jurul unui mandrină pentru a forma un fir de încălzire în formă de spirală. După înfășurare, sârma de încălzire este supusă unui tratament termic, rezultând două tipuri de tuburi de încălzire din fibră de carbon: goale și solide (cu o tijă centrală).

Tuburile de încălzire goale din fibră de carbon, în care tija centrală este îndepărtată după ce filamentul este fixat, depind foarte mult de cantitatea de adeziv utilizată în timpul procesului de fixare.

1. Exces de adeziv:
   • Poate crea impurități după tratamentul termic, provocând contaminarea în interiorul tubului de cuarț, afectând aspectul.
   • Face ca firul de încălzire să fie prea rigid, ceea ce duce la fragilitate și la posibile ruperi sau deteriorări în timpul proceselor ulterioare, cum ar fi filetarea sau etanșarea.
2. Adeziv insuficient:
   • Poate cauza bavuri sau fire desprinse, ducând la ruperea în punctele defecte în timpul funcționării.
   • Rezultă o rigiditate insuficientă, ceea ce face ca firul de încălzire să își piardă forma spiralată și să intre în contact cu tubul exterior de cuarț, scurtându-i durata de viață.
3. Adeziv neuniform:
   • Duce la puncte luminoase localizate în timpul funcționării, afectând durata de viață a tubului de încălzire.

Grosimea firului de încălzire joacă un rol semnificativ în durata de viață a tubului de încălzire. Pentru tuburile cu aceeași putere, un fir de încălzire mai subțire înseamnă o lungime mai mică a fibrei de carbon și o densitate mai mică a înfășurării, rezultând într-o durată de viață relativ mai scurtă. Parametrii precum numărul de spire și pasul spiralei au, de asemenea, un impact direct asupra duratei de viață. Selecția optimă necesită experiență practică din partea producătorului, cu înțelegerea faptului că o utilizare mai mare a materialelor crește costul de producție.