Le cause di guasto degli elementi riscaldanti includono:
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Evaporazione in camere a vuoto: Quando un elemento riscaldante è esposto a un vuoto in cui la pressione è inferiore alla tensione di vapore del materiale, l'elemento può evaporare, riducendo l'area della sua sezione trasversale e portando alla bruciatura. Questo fenomeno è particolarmente accelerato alle alte temperature. Per attenuare questo fenomeno, gli elementi dovrebbero essere realizzati con materiali con pressioni di vapore inferiori alla pressione di esercizio del forno, oppure si possono utilizzare atmosfere a pressione parziale al di sopra della temperatura critica di evaporazione del materiale dell'elemento.
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Problemi di montaggio e cablaggio: Gli elementi riscaldanti tenuti in posizione da isolatori in ceramica o quarzo possono guastarsi se questi isolatori non vengono mantenuti puliti. L'accumulo di polvere di carbone o di condensa metallica può provocare un cortocircuito. Una pulizia regolare di questi isolanti, in genere riscaldandoli in aria in una fornace da laboratorio, può prevenire questi guasti.
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Perdite di vuoto: Le perdite nel sistema del vuoto possono provocare guasti influenzando l'ambiente operativo degli elementi riscaldanti. Sono essenziali controlli e manutenzioni regolari delle guarnizioni, il serraggio dei raccordi allentati e la sostituzione dei componenti danneggiati.
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Surriscaldamento: Gli elementi riscaldanti danneggiati, usurati o difettosi possono causare il surriscaldamento, che è una causa comune di guasto. Le corrette impostazioni del termoregolatore e la regolare ispezione e sostituzione degli elementi possono prevenire questo problema.
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Problemi di alimentazione: I guasti possono essere dovuti a problemi di alimentazione o di cablaggio. È necessario effettuare controlli regolari per individuare eventuali danni o collegamenti allentati e provvedere alla manutenzione o alla sostituzione dei componenti danneggiati.
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Problemi di flusso del gas: Per i forni che utilizzano il gas, un flusso o una pressione inadeguati possono causare guasti agli elementi. È fondamentale assicurarsi che l'alimentazione del gas funzioni correttamente e controllare che le valvole e i regolatori non siano danneggiati o presentino perdite.
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Formazione di punti caldi: I punti caldi possono svilupparsi a causa dell'ossidazione locale, della schermatura da parte dei supporti o della scelta errata del materiale del fusibile, portando a un riscaldamento non uniforme e all'eventuale rottura. La riduzione del numero di supporti e la garanzia di una temperatura e di un supporto adeguati dell'elemento possono aiutare a prevenire questo fenomeno.
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Ossidazione e intermittenza di funzionamento: Frequenti cicli di riscaldamento e raffreddamento possono causare la formazione di crepe e scaglie di ossido sull'elemento riscaldante, con conseguente aumento dell'ossidazione locale e dei punti caldi.
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Infragilimento dovuto alla crescita dei grani: Il riscaldamento di leghe contenenti ferro può formare grani grandi e fragili, rendendo gli elementi inclini a rompersi, soprattutto a freddo.
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Contaminazione e corrosione: Gli elementi possono essere contaminati da gas, fumi di flussanti o vapori di olio, con conseguente corrosione a secco ed eventuale rottura.
I fattori più critici che influenzano la durata degli elementi riscaldanti sono la temperatura del punto più caldo e il rapporto tra lavoro intermittente e continuo. Una manutenzione e un monitoraggio regolari di questi fattori possono prolungare notevolmente la durata degli elementi riscaldanti.
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