电加热管有关专题

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模具电加热管专题

作者:飞宇电热@飞宇技术部  修订1.2  2015.09.14

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一、模具电加热管常用电加热管类型?

模具电加热管常用的一般为单头电加热管和双头加热棒。最为常见的大多数都是使用的单头电加热管。

二、模具电加热管-----单头电加热管的结构图

(1):模具电加热管内引线结构:(此结构中,加热管的引线直接是从内部引出,这样加热管的引线在使用的过程中不易断,但是此单头加热管成本偏高一点。客户请根据实际情况来选择。)

模具加热管内引线结构图

(2):模具电加热管外接线结构:(此结构内部引出棒引出,然后再接高温引线。一般国产单头加热管均采用这种,成本低。)

模具加热管外接线结构图

三、模具电加热管-----单头电加热管的特点

A、高效率;体积小,功率大,能量高,能在较短的时间内提升充足的热量

B、长寿命(指进口材料);选用镍铬合金丝,耐高温绝缘材料,结构外绕丝生产工艺,寿命比传统的电加热管产品高出好几倍。

C、坚固性;外壳护壳采用不锈钢材料制成,经受得起机械的振动和冲击,外加紧固件,较高会更好。

D、电气特性;填充99.5%纯高温绝缘氧化镁粉作填充材料经减径工艺使其绝缘及耐压性能发挥到极致。

E、可操作性;一端出线结构能在有限的空间中接线,同时多支电热管同时使用,性能上彼此间不会互相干扰。

F、规格种类;产品规格及种类均为非标定制,规格灵活。

四、模具电加热管------单头电加热管中一个重要参数:热密度(表面负荷)概念

热密度(表面负荷)是指每平方厘米的电加热管外表面上分布热量的多少。常用单位符号(W/CM2)。

热密度的高低能反应出内部发热丝及电热管外表面的温度,同时热密度的高低对电加热管的使用范围及寿命的长短影响很大。使用热传导率好的材料能快速的将电热管产生的热量散发出去。使得电热管内部发热丝及表面的温度降低,提高电加热管的使用寿命。

电加热管表面热密度(WD),单位(W/CM2)

计算公式: 热密度(WD)=电加热管功率/发热管长度*电热管直径*3.1416

举例:单头电加热管,直径10mm,长度100mm,功率250W,计算它的表面热密度。

计算:

1、发热长度=加热管总长度L-不发热长度NC(此NC由两部分组成:管口部分及管低部分,共15mm) =100-15(mm)=85(mm)

2、热密度(WD)=250/(8.5*1*3.1416)=9.4(W/CM2) 

五、模具加热管------单头电加热管重要技术参数

在使用高功率模具电加热管加热金属模块、塑胶模具或者热流道时,我们通常将其插入到加工好的孔中。然而,模具电加热管外径及安装孔间的间隙却直接影响模具电加热管的使用寿命。间隙太大,模具电加热管散热效果差,寿命短;间隙太小,模具电加热管更换很费劲,遇到这样的问题,我们又该如何呢?

模具电加热管安装孔大小的选择与电加热管的热密度关系紧密,不同的热密度产生的温度不一样,护套管的膨胀程度也大不相同,所以必须结合两者的关系,制作适合的安装孔尺寸。

下面的图为电加热管密度、加热模块使用温度以及间隙三者间关系参考数据图表。 

模具电加热管插入金属模块时热密度选用参考表

我们怎样来使用该图表呢?

首先,我们先确定被加热物体的使用温度,其次,选择适合尺寸及功率的电加热管,并计算出其热密度;

再次,结合热密度以及使用温度曲线,找到相应的间隙参数;

最后,根据查找出的数据,选择中间值,确定最终数据。

(例)选用一支10mm直径的模具电加热管,该电加热管的尺寸为9.93±0.03mm,我们选用10m±0.02mm的安装孔径,模具使用温度300度,电热管的最大热密度为多少?长度为200mm的电热管最大功率为多少?

(1)通过已知数据的计算,我们可以得出安装孔与电热管间的最大间隙为10.02-9.90=0.12mm,从数据上来看,可以查的相应的电加热管的最大热密度为25W/cm2

(2)通过前面提到的电热管的相关参数可以计算出200mm长的电热管的有效发热长度为180mm,再结合以上查到的最大密度为25W/cm2,我们通过以下公式可得出其最大功率: 电热管功率=热密度*发热长度*电热管直径*3.1416=25*18*3.1416=1413W

六、模具电加热管------单头电加热管设计使用注意事项

对于模具电加热管而言,最重要的是保证加热棒产生的热量能及时的传递到加热介质中,降低加热棒内部材料的温度,以此来有效的提高模具电加热管的使用寿命。

(1)应尽力缩小模具电加热管外径与其插入孔径之间的间隙,通常两者间的间隙小于0.1mm,如管径10的加热棒,应是管径10.1以内的孔径。

(2)安装孔加工时应有效的保证其同轴度及大小公差,如加工时使用铰刀等工具对加工进行修整。

(3)模具电加热管安装前应清理加工内留下的残物,如有机油等残留,加热后会被碳化,从而影响热传导的能力。

(4)在设计电压下使用不会有问题,使用时的实际功率可以按照一下公式计算得出:【使用电压/设计电压】*【使用电压/设计电压】*设计功率=使用时的功率 (例) 额定电压及功率为230V 500W的电热管,使用电压220V,则其使用功率为418.6W,约为额定功率的84%

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