Gli elementi riscaldanti si degradano nel tempo a causa di diversi fattori, tra cui infragilimento, contaminazione, corrosione, danni allo strato di ossido, formazione di punti caldi e ossidazione. Questi fattori possono portare a una riduzione dell'efficienza, a un aumento del rischio di guasti e, infine, alla necessità di sostituirli.
Infragilimento dovuto alla crescita dei grani: Gli elementi riscaldanti contenenti ferro tendono a formare grani grandi e fragili quando sono sottoposti a temperature elevate. Ciò rende gli elementi molto fragili e inclini a rompersi, soprattutto a freddo. Questa condizione può essere esacerbata da una manipolazione impropria o da scatti improvvisi, con conseguente rottura prematura dell'elemento.
Contaminazione e corrosione: Gli elementi possono essere contaminati dai gas presenti nell'atmosfera del forno, dai fumi dei flussi utilizzati nella brasatura o dai fumi di olio provenienti da componenti trattati termicamente. Questi contaminanti possono causare la corrosione a secco degli elementi, degradandone ulteriormente l'integrità e le prestazioni. I fattori più critici che influenzano la durata degli elementi in queste condizioni sono la temperatura del punto più caldo e il rapporto tra lavoro intermittente e continuo.
Danni allo strato di ossido: Lo strato di ossido sugli elementi riscaldanti è fondamentale perché impedisce l'ulteriore ossidazione del metallo interno. Tuttavia, questo strato può essere danneggiato durante gli arresti, esponendo il metallo fresco all'ossidazione. Per prolungare la durata dell'elemento riscaldante, si raccomanda di evitare frequenti arresti dopo l'accensione della macchina.
Formazione di punti caldi: I punti caldi sono aree dell'elemento riscaldante che presentano una temperatura più elevata rispetto al resto. Possono essere causati dall'ossidazione locale che riduce la sezione trasversale dell'elemento, aumentando la resistenza e il calore a livello locale, con conseguente rottura. Altri fattori sono il supporto inadeguato, l'elevata temperatura dell'elemento e l'errata selezione del materiale del fusibile, che possono causare cedimenti e deformazioni, con conseguente spaziatura non uniforme e potenziale cortocircuito delle sezioni adiacenti.
Ossidazione e intermittenza del funzionamento: A temperature elevate, sulla superficie dell'elemento riscaldante si formano incrostazioni di ossido continue e tenaci. Tuttavia, i frequenti cicli di riscaldamento e raffreddamento possono causare la formazione di crepe e scaglie, esponendo il metallo fresco all'ossidazione e provocando un aumento dell'ossidazione locale e la formazione di punti caldi.
Manutenzione e sostituzione: Una manutenzione regolare è fondamentale per evitare guasti prematuri agli elementi riscaldanti. Ciò include ispezioni mensili per verificare la presenza di crepe e cedimenti, la sostituzione annuale delle termocoppie e la sostituzione periodica dell'isolamento e delle guarnizioni. Gli elementi riscaldanti devono essere sostituiti solo quando si guastano; inoltre, è possibile sostituire singoli elementi anziché l'intero set, il che è più conveniente.
In sintesi, gli elementi riscaldanti si degradano nel tempo a causa dei cambiamenti fisici e chimici indotti dall'ambiente operativo e dalle modalità di utilizzo. Una manutenzione e un funzionamento corretti possono prolungare notevolmente la loro durata e garantire prestazioni efficienti.
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