shinnetsu护套加热器的制造工艺
我将引导您完成一般步骤。特殊护套加热器是根据具体情况使用最佳程序制造的。
此外,在本节中,由于存在与信越工业的专有技术相冲突的内容,因此仅描述了表面部分。
我们不允许张贴设施照片等,敬请事先谅解。
首先,让我向您展示一般的生产流程。
按设计值切割护套加热管。切割面在内径侧和外径侧都进行了倒角。
将规定外径的电热丝以规定设计值的绕线直径绕成线圈状。
绕线后,按照设计规定的电阻值剪断线材。
a. 用于护套加热器(两侧)
在信越,有两种绕线方法,称为单绕线和串联绕线。
・由于单根发热丝缠绕,电路变成串联电路。
・由于两根发热丝串联缠绕,电路变成并联电路。
采用串联绕组,电路电阻是单根发热丝的1/2,所以这种方法适用于容量比较大的护套加热器。
护套加热器使用两种类型的加热线:圆线和带状线。一般是圆线。
即使是单条带状线也可以具有大的横截面积,因此即使是单个绕组也可以具有与圆线串联绕组相同的电阻值。
JIS标准NCH-1(镍铬丝)一般用于加热丝的材料。(有些产品使用特殊材料制成的电热丝。)
b. 筒式加热器在信越工业,根据卷绕方式的不同,有两种卷绕方式,普通筒式加热器和外绕筒式加热器。
・与普通筒式加热器护套式加热器(两侧)的卷绕方法相同。绕线方式有单绕法和串联绕法两种。
护套式加热器(两侧)在直线上使用盘绕的电热丝,但在普通筒式加热器的情况下,在管道中进行 U 形转弯,并从管道的一侧取出电热丝的两端。通过将加热丝穿过 MgO 成型件的孔(带孔的圆柱形)来组装加热丝。
如上图所示,普通的筒式加热器可以通过多种方式设计来构建电路,因此可以制造的电阻值范围相当广泛,可以满足广泛的要求.
・外绕筒式加热器特点是在称为磁芯的 MgO 成型品(带孔的圆筒形)的外侧卷绕了比较细的电热丝,将电热丝盘绕起来。电热丝的线径很细(约φ0.2或更小),在“缩径"过程中管子会变细,所以如果电热丝在这个过程中很细,就会担心它将被压缩和屈曲,这是这种情况下采用的卷绕方法。
至于加热器电路,一个芯是一个并联电路加热器,所以如果你连接多个芯,它将是一个并联电路加热器的芯数。
由于这种结构,该产品适用于加热器长度较短、容量较小的加热器。
(长度在200mm左右,容量在1000W以下,但也可以制作其他规格。如有疑问,请联系信越工业。)
图 23 显示了用于外绕筒式加热器的 Shinnetsu Kogyo 产品示例。
外绕式筒式加热器产品示例
(图23)
盘绕的电热丝被焊接在一根叫做炭石的圆棒上,作为电源引入部分。
电流也流过水箱,因此它会自热。在上述流程中,执行称为“密封"的过程以密封护套加热器的口部以防止湿气。根据此时的密封材料的耐热温度,计算因自发热量而产生的接触部的温度,确定接触部的材料以不超过耐热温度密封材料。
焊接工作只能由通过内部认证测试的工人进行。
接下来,将带有炭石的电热丝插入管道中,并用绝缘材料 (MgO) 填充。信越工业有两种填充方法。
・块状填充
主要用于筒式加热器。
① 如b.中所述,对于普通筒式加热器和外绕筒式加热器,将由MgO制成的每个成型的加热丝放入管中,并用MgO粉末填充管中的间隙。
由于它是手工组装的,因此不是一种非常有效的方法。
对于护套加热器(两端),如果无法进行机器填充,则使用块填充。
・机器填充
主要用于护套加热器(两侧)。
将带有舌片的加热丝插入管道。在管子和电热丝之间的间隙中穿插一根结构相当复杂的管子,称为填充管。MgO粉从这个填充管的前端出来,管子和电热丝之间的间隙被MgO粉填充。
设置在设备中后,设备自动填充MgO粉,工作效率高。
接着,通过减径处理使填充有绝缘材料(MgO)的加热器变薄,以增加内部绝缘材料的密度。
在 4.(4) c. 中,我解释说“MgO 的弱点是热传递方式(热导率)低至普通金属的 1/10 或更少……" MgO的传热程度(热导率)与缩径过程中MgO的密度密切相关。一般来说,据说加热器内部的MgO密度必须至少为2.7g/cm 3或更高,否则即使作为护套加热器也会出现性能问题。
自然,护套加热器内MgO的填充密度越高,传热效果越好。
至于热导率,即使密度仅相差0.1g/cm 3,热量传递的方式也会有很大不同。
作为护套加热器制造商,这是一个特别重要的过程。
进行这种热处理是为了消除由于直径减小过程而在管道中发生的加工硬化。一般称为“固溶热处理"。
将管道冶金恢复到加工硬化前的正常状态。(不锈钢金属据说会回到奥氏体晶粒。)
如果加热器在没有退火的情况下弯曲,管子会破裂,所以这个工艺也被护套加热器制造商推荐,是一个特别重要的工艺。
只能由内部认证的工人进行。但是,这不适用于不可弯曲的护套加热器(短筒式加热器)。
这是信越工业的专长。该技术对于响应客户要求和加热器性能非常重要。
用于液晶和半导体器件的板式加热器具有复杂的凹槽以嵌入护套式加热器。Shinnetsu Kogyo 擅长弯曲护套加热器的技术,使其适应复杂的开槽工艺。此外,如 3.(1) f.中所述,信越的燃气加热器可以通过将带护套的加热器弯曲成紧凑的罐体来插入长加热器,并且具有低 Sd(功率密度)。我们提供的燃气加热器可以将它们用作加热器,安心使用。
护套加热器的各个部分是TIG(Tungsten Inert Gas的缩写,意为钨惰性气体焊接。钨是电极棒的非消耗性材料,用于在电弧中熔化另一种填充金属。焊接在流动的同时进行氩气以防止氧化。)它是焊接的。大部分零件是在缩径后在细管上制成的。对这种细管进行 TIG 焊接是一项相当艰巨的任务,如果没有经验的工人这样做,焊珠会穿透管道并导致 NG 产品。
在Shinnetsu Kogyo,我们不仅指派获得日本焊接协会“不锈钢焊接资格证书"的焊工,而且提供充分的内部培训,只有通过内部认证考试的焊工才会执行。除了TIG焊接外,还有进行银钎焊的产品。这项工作与 TIG 工作一样,只能由通过内部认证测试的工人执行。
在接下来的工序中,将加热器的口部进行密封以防潮,但在此之前,将加热器内部的水分排出并将绝缘电阻值设定为适当值的工序。加热器在烘箱内放置一定时间,在一定温度下,将加热器内部的水分排出。
在信越,我们根据使用环境和环境温度使用两种类型的密封材料。
•玻璃密封
通常使用含铅玻璃,但也可以使用无铅玻璃来处理环境问题。
作为两者的标称值,耐热温度设定为200℃以下。
密封材料为耐高温型。
工作方法有两种:将玻璃放入加热器口中并在炉内熔化,用燃气燃烧器加热加热器口使其熔化。
仅由通过内部认证测试的工人执行。
•环氧树脂密封件
Shinnetsu 使用一种通过 UL 认证的环氧树脂。
标称耐热温度为 100°C 或更低。
作为密封材料,它是一种低温兼容型。
工作方法是将环氧树脂倒入加热器口中,在炉内硬化。
与玻璃封条一样,只有通过内部认证测试的工人才能执行这项工作。
在Shinnetsu Kogyo,玻璃密封件和环氧树脂密封件都用作初级密封件,而RTV橡胶(硅橡胶,室温硫化的缩写)用作二级密封件。严格来说,RTV橡胶是一种在室温下固化的液态橡胶. ) 用于二次密封。
简而言之,它被称为“整理"过程,但这个过程的工作内容因产品而异。
简单来说,就是在加热器密封工序后进行整体组装的一般工作。
• 将绝缘体连接到加热器的口部
• 螺钉、螺母等的安装。
• 引线点焊
• 加热器的组装,例如清洁热、插头加热器和板法兰加热器