מדוע מחממי מחסנית מעולים נחוצים עבור הזרקת פלסטיק

מדוע מחממי מחסנית מעולים נחוצים עבור הזרקת פלסטיק
במהלך משמרת סוף שבוע, מכונת דפוס נעצרת בפתאומיות. קריאת אזור אחד אינה מוצגת על ידי בקר הטמפרטורה. הסעפת קרה כאשר המפעיל נוגע בה. הנדן נראה שבור ונפוח לאחר הסרת המחמם החשוד. מנהל הייצור מכיר את השגרה: מאתרים תוספת, מתקינים ומתפללים שקירור לא אחיד לא פגע בעובש.


אחד השימושים הקשים ביותר לגוף חימום חשמלי הוא הזרקת פלסטיק. בהתאם לשרף המעובד, מחמם המחסניות פועל לעתים קרובות בטמפרטורות שבין 180 מעלות ל-450 מעלות בתוך סעפות פלדה או אלומיניום. במהלך חיי השירות שלהם, מחממים אלו עוברים אלפי מחזורים תרמיים, הגורמים לחוט ההתנגדות הפנימי ובידוד תחמוצת המגנזיום הדחוס להתרחב ולהתכווץ.

ניסיון בתחום מצביע על כך שאחד משלושת הגורמים הבסיסיים-לצפיפות וואט מוגזמת, התאמה לקויה בין המחמם לחור ההרכבה, או חומר לא מספיק עבור סביבת ההפעלה- אחראית לרוב כשלים בתנורי החימום. ניתן להגדיל את חיי המחמם מחודשים לשנים על ידי טיפול שיטתי בכל אחד מהחששות הללו.

מכיוון שרוב השרפים דורשים טמפרטורות התכה נמוכות מאוד אך דורשים חימום מהיר- ובקרת טמפרטורה מדויקת, צפיפות הוואטים הופכת חשובה במיוחד ביישומי דפוס. צפיפות וואט של 5 עד 7 W/cm² מציעה לעתים קרובות את הפשרה האופטימלית בין אורך חיים וזמן תגובה עבור מחמם מחסניות המוצב בסעפת פלדה. מחזורים ארוכים יותר וזמני חימום- קצרים יותר נובעים מירידה מתחת ל-5 W/cm². מעל 7 W/cm² מעלה משמעותית את הלחץ הפנימי, מה שמאיץ את חמצון חוט ההתנגדות לניכרום ומוריד את התנגדות הבידוד.

בייצור, סובלנות ההתאמה עשויה להיות חשובה בהרבה מאשר ביישומים אחרים. המרווח הקוטרלי האופטימלי בין המחמם לקדח הוא בין 0.02 ל-0.08 מ"מ. שכבת אוויר מבודדת נוצרת מכל פער גדול יותר. הנדן פועל באופן משמעותי יותר חם מהמתכת שמסביב כתוצאה מחוסר יכולתו של המחמם לפזר חום ביעילות. חיי המחמם עשויים להצטמצם בחצי או גרוע יותר אם טמפרטורות המעטפת שנמדדו בפועל במצב- רופף הן 100 מעלות או גבוהות יותר מטמפרטורת התהליך המתוכננת.

המחמם אינו במגע הדוק עם השרף ביישומי דפוס עם שרפים מהונדסים המכילים סיבי זכוכית או תוספים שוחקים אחרים. בלאי שוחק אינו הבעיה העיקרית מכיוון שהמחמם נמצא בתוך סעפת פלדה או כיס מחסנית. במקום זאת, המכשולים העיקריים הם מחזורי החום וחשיפה אפשרית ללחות באמצעות קווי קירור. בטמפרטורות דפוס רגילות של עד כ-400 מעלות, צינור חימום חשמלי 316 מפלדת אל חלד עם ראש יחיד מתפקד בצורה מהימנה ומספק עמידות חמצון יוצאת דופן. בגלל חוזק-טמפרטורות והתנגדות חמצון יוצאת דופן, נדני Incoloy 800 הם אופציה עדיפה עבור שרפים בטמפרטורה- גבוהה יותר כמו PEEK או PEKK, שבהם טמפרטורות הסעפת עשויות לעלות על 450 מעלות.

התעלמות מהאורך הלא מחומם בקצה האחורי של מחמם המחסנית היא שגיאה אופיינית ביישומי דפוס. כדי להגן על חיבורי הסיום הפנימיים, האזור הקר שליד יציאת העופרת צריך להישאר מתחת ל-200 מעלות בערך. מעגלים פתוחים נובעים מהתחממות יתר של חוטי ההובלה וחיבורי ההלחמה הפנימיים כאשר החלק הזה נדחף רחוק מדי לתוך סעפת חמה. בחירת תנור חימום באורך לא מחומם המתאים מאריכה את חיי השירות שלו ושומרת על הקצה האחורי קריר.

שיקול מעשי נוסף הוא שבמיוחד במהלך השבתות בסוף השבוע או כאשר תבניות נפתחות לצורך תחזוקה, לחות ממי קירור עלולה להתעבות בקצוות הקצה של מחממי המחסניות. עמידות נמוכה לבידוד ותקלות קרקע מטרידות נגרמות מחדירת לחות לאזור המסוף. בעיה זו נמנעת על ידי שימוש בתנורי חימום עם מסופים אטומים לחלוטין, כגון עציצים קרמיים או גומי סיליקון. בחירה בעיצוב יציאת עופרת עמיד-לחות מחזירה את עצמה במהרה במצבי דפוס לחים במיוחד.

תקינה על מפרט מחמם יחיד על פני מספר תבניות מייעלת את ניהול חלקי החילוף, על פי נתוני שטח ממפעלי הזרקה. בזמן ההמתנה להזמנות מיוחדות, זמן השבתה לשעת חירום מתבטל על ידי שמירה על מלאי מוגבל של גדלים בשימוש תכוף, כגון 10x100 מ"מ, 12x150 מ"מ ו-16x200 מ"מ. דרושים עיצובים שונים של תנור חימום וטכניקות ניהול טמפרטורה עבור הגדרות דפוס שונות, החל ממרכיבי רכב ענקיים ועד לחלקים רפואיים קטנטנים ומדויקים.