Механизмы прогрессирующего старения, которые в конечном итоге приводят к перегреву картриджного нагревателя

Механизмы прогрессирующего старения, которые в конечном итоге приводят к перегреву картриджного нагревателя
Редко когда картриджный нагреватель внезапно выходит из строя. Внутреннюю рабочую температуру постепенно повышают за счет прогрессивных модификаций оболочки, изоляции и резистивного провода до тех пор, пока не будут превышены пределы материала. Понимание траектории старения позволяет принять меры до того, как наступит катастрофический коллапс.
При высоких температурах резистивная проволока постоянно окисляется. При циклическом нагреве оксидный слой расширяется, разрушается и восстанавливается, постепенно разъедая основной металл. Горячие точки становятся более интенсивными, а местное сопротивление увеличивается по мере уменьшения сечения-. Изоляция из-оксида магния одновременно подвергается частому расширению и сжатию, что может привести к образованию микроскопических пространств и снижению ее теплопроводности. В результате тепло, выделяемое проводом, сталкивается с большим сопротивлением при движении к оболочке, что повышает температуру провода при той же потребляемой мощности. Внутреннее увеличение усугубляется дополнительным тепловым барьером, создаваемым поверхностными отложениями на оболочке.
Даже когда заданные параметры процесса и настройки мощности остаются постоянными, совокупным результатом является постепенное повышение внутренней температуры. Чтобы скрыть ухудшение до тех пор, пока элемент не перестанет нагреваться или не произойдет разрыв цепи, контроллеры могут компенсировать это снижением рабочего цикла. Ранними электрическими признаками этого процесса являются снижение сопротивления изоляции и заметное повышение сопротивления элементов.
Старение обнаруживается до того, как перегрев станет серьезным, с помощью программ мониторинга, которые периодически проверяют значения сопротивления и изоляции. Темпы деградации можно замедлить, сведя к минимуму ненужные термоциклы или работая с несколько меньшей плотностью мощности. Повышение внутренней температуры не может быть ускорено за счет дополнительного внешнего термического сопротивления, если сохраняется превосходная посадка по отверстию и чистота поверхности.
Рабочая температура, частота циклов и воздействие окружающей среды влияют на скорость старения. Различные кривые разложения строятся с помощью лабораторных приборов, которые используются нечасто, упаковочного оборудования с большим количеством циклов и непрерывных высоко-температурных штампов. При интенсивном циклическом использовании или более высоких температурах процесса картриджный нагреватель, который медленно стареет при постоянной температуре среднего-диапазона, может значительно быстрее достичь режима перегрева. Выбор начальной плотности мощности и графиков технического обслуживания, которые поддерживают внутренние условия в приемлемых пределах в течение всего запланированного срока службы, становится возможным благодаря -специфической оценке ожидаемой температуры, профиля цикла и интервалов мониторинга.