Le resistenze elettriche possono bruciarsi a causa di diversi fattori. La comprensione di queste cause è fondamentale per garantire la longevità e l'efficienza degli elementi riscaldanti in varie applicazioni.
7 fattori chiave che portano alla bruciatura degli elementi riscaldanti
1. Evaporazione dovuta alla bassa pressione del vapore
Meccanismo: Quando un elemento riscaldante è esposto al vuoto o a un ambiente a bassa pressione, il materiale può evaporare se la pressione di esercizio è inferiore alla sua tensione di vapore. L'evaporazione riduce l'area della sezione trasversale dell'elemento, provocando l'esaurimento.
Prevenzione: Per evitare questo problema, gli elementi riscaldanti devono essere realizzati con materiali con una pressione di vapore inferiore alla pressione di esercizio del forno. Anche l'utilizzo di atmosfere a pressione parziale superiore alla temperatura critica di evaporazione del materiale dell'elemento può essere utile.
2. Infragilimento e crescita dei grani
Effetto: Il riscaldamento di leghe contenenti ferro può formare grani grandi e fragili ad alte temperature, rendendo gli elementi fragili e soggetti a rottura.
Impatto: Questa fragilità può portare a una facile rottura durante la manipolazione o il funzionamento, causando il cedimento dell'elemento.
3. Contaminazione e corrosione
Fonti: La contaminazione può provenire da gas in atmosfere controllate, da fumi di flussanti utilizzati nella brasatura o da fumi di olio derivanti dal trattamento termico di componenti contaminati.
Conseguenze: Questi contaminanti possono portare alla corrosione a secco degli elementi, riducendone la durata. La corrosione può anche provocare piccole crepe che, con il tempo, possono portare al burnout.
4. Formazione di punti caldi
Cause: I punti caldi si verificano quando alcuni punti dell'elemento riscaldante raggiungono una temperatura più elevata rispetto al resto. Ciò può essere dovuto all'ossidazione locale, alla schermatura da parte dei supporti o a un supporto insufficiente che provoca cedimenti e deformazioni.
Effetti: I punti caldi aumentano la resistenza locale e la produzione di calore, portando alla rottura dell'elemento.
5. Ossidazione e intermittenza del funzionamento
Processo: Le alte temperature provocano la formazione di una scaglia di ossido continua sulla superficie dell'elemento, che protegge il metallo interno. Tuttavia, i frequenti cicli di riscaldamento e raffreddamento possono causare la formazione di incrostazioni e scaglie.
Impatto: L'esposizione del metallo fresco all'ossidazione provoca un aumento dell'ossidazione locale e la formazione di punti caldi.
6. Cablaggio difettoso
Problema: Problemi nel cablaggio del forno possono portare a un'alimentazione elettrica inadeguata dell'elemento riscaldante.
Conseguenza: Ciò può causare la bruciatura dell'elemento a causa di un'alimentazione insufficiente o di un flusso di corrente non corretto.
7. Sistemi di protezione e controllo
Misure: Per prevenire le bruciature, vengono utilizzati sistemi come i controlli automatici della temperatura, i relè di sovraccarico e i fusibili. Questi sistemi aiutano a gestire la temperatura e il flusso di corrente, garantendo il funzionamento dell'elemento entro parametri sicuri.
Importanza: Il corretto funzionamento dei sistemi di controllo è essenziale per la longevità degli elementi riscaldanti, in quanto previene il sovraccarico e le temperature eccessive.
Comprendendo e affrontando questi punti chiave, è possibile migliorare in modo significativo la durata e le prestazioni degli elementi riscaldanti, assicurando che funzionino in modo efficiente e sicuro in vari ambienti industriali e di laboratorio.
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