Kortsluitingsproblemen tussen kabels in patroonverwarming

Patroonverwarmers zijn erg belangrijk voor het behouden van de juiste matrijstemperaturen in productieomgevingen met hoge- precisie, waaronder spuitgietfabrieken, plastic-extrusiefabrieken en halfgeleiderverwerkingsfaciliteiten. Kortsluiting tussen de twee voedingsdraden van een patroonverwarming is een veel voorkomend en vervelend probleem voor technici. Als dit fout gaat, werkt de patroonverwarming mogelijk niet meer, kunnen stroomonderbrekers in werking treden of kan zelfs dure apparatuur kapot gaan. Vanwege dit probleem met kortsluiting in de kabels- moeten veel klanten hun patroonverwarming vaak vervangen.

De kwaliteit en verwerking van de interne magnesiumoxide (MgO) staaf en MgO-poeder veroorzaken vaak kortsluiting in de leidingen van de patroonverwarming. Mensen gebruiken vaak standaard 95% puur MgO-poeder, omdat het een uitstekende isolator en warmtegeleider is. Aan de andere kant heeft MgO-poeder dat niet is veranderd of van lagere kwaliteit is, de neiging vocht uit de lucht op te nemen wanneer het wordt opgeslagen, geassembleerd of gebruikt. Wanneer er vocht in de isolatie komt, daalt de weerstand aanzienlijk. Hierdoor ontstaat er een geleidend pad tussen de twee voedingsdraden, wat kortsluiting in de patroonverwarmer veroorzaakt.


Om het risico op kortsluiting in patroonverwarmers te verkleinen, gebruiken verschillende bedrijven nu MgO met een grotere zuiverheid, meestal 98% of zelfs 99% puur magnesiumoxide. MgO met een hogere zuiverheid zorgt ervoor dat de patroonverwarmer betrouwbaarder is en dat er minder kans is op kortsluiting tussen de leidingen. Het maakt het ook beter bestand tegen vocht, sterker in termen van diëlektrische sterkte en stabieler in termen van temperatuur.

Op basis van een grondig storingsonderzoek zijn dit de meest voorkomende redenen waarom kortsluiting optreedt tussen de kabels van een patroonverwarming:

1. De afstand tussen de twee gaten waar de geleidingsdraden doorheen gaan, is te klein. Onvoldoende speling verkort de afstand tussen de isolatie en de elektrische contacten, wat contact of vonkontlading kan veroorzaken als gevolg van kleine fabricageverschillen of thermische uitzetting.

2. De poedervul- en compressiezone- is te dicht bij de loden uitgangspoorten geplaatst, wat betekent dat het gebied slechts gedeeltelijk beschermd is tegen de buitenlucht. Deze blootstelling laat vocht binnen en maakt de afdichting zwakker op het belangrijkste overgangspunt in de patroonverwarmer.

3. De nominale limieten van de patroonverwarmer worden overschreden door de bedrijfstemperaturen, waardoor er te veel stroom door de kabels stroomt. Na verloop van tijd breken hoge temperaturen de MgO-isolatie af, wat een diëlektrische storing tussen de twee leidingen kan veroorzaken.

4. Het uitgangsgat in de mal (waar de patroonverwarmer in gaat) heeft een trompet-vormige of wijd uitlopende opening omdat het boorproces niet goed onder controle was. Vanwege zijn vreemde vorm oefent de omhulling van de patroonverwarmer geen gelijkmatige druk uit, waardoor het moeilijker wordt voor de warmte om er doorheen te bewegen en waardoor vocht of andere deeltjes het leidinggebied kunnen bereiken.

5. Het losse MgO-poeder bovenaan bij de geleidingsdraden maakt de isolatie minder dicht en veroorzaakt luchtruimten. Deze gaten laten gas binnen en er kan zich vocht ophopen, wat de integriteit van de elektrische isolatie in de patroonverwarmer direct in gevaar brengt.

6. Het afdichtende siliconenrubber bij de hoofdwortel bevindt zich te dicht bij de ring die de draden of gekrompen uiteinden verbindt. Deze nauwe nabijheid kan spanningsconcentraties veroorzaken die de afdichting verbreken en vocht van buitenaf binnenlaten.

7. Het gebruik van een ijzer-chroom-aluminium (FeCrAl)-legering voor stroomdraden in plaats van betere materialen maakt de elektrische weerstand te hoog. Hierdoor worden de kabels sneller warm, waardoor de isolatie sneller kapot gaat en kortsluiting in de patroonverwarmer groter wordt.
** Suggesties voor ontwerp en aanbevelingen **

Always ask for a cartridge heater with 99% pure MgO and lead hole spacing that has been checked to be at least 8–10 mm for mold makers and people who use a lot of them. Industrial users operating at high temperatures (>600 graden) moet een patroonverwarmer met vocht-bestendige afdichtingen en roestvrijstalen 316-mantels worden aangevraagd. Kies een patroonverwarmer met ingebouwde-in thermokoppels en bescherming tegen te hoge- temperaturen om isolatieproblemen vroegtijdig op te sporen voor gebruik in een laboratorium of met kleine hoeveelheden materiaal. Mensen die aquaria of boilers gebruiken, mogen geen droge-patroonverwarming gebruiken zonder te controleren of deze goed is afgedicht.

Kortom, u kunt kortsluiting tussen de leidingen in een verwarmingspatroon vermijden door de juiste materialen te kiezen (hoog-zuivere MgO), ervoor te zorgen dat de productietoleranties exact zijn en de juiste installatiestappen te volgen. Als u deze tips opvolgt en betrouwbare leveranciers kiest, wordt de levensduur van uw verwarmingspatroon aanzienlijk verlengd en wordt de dure stilstandtijd verminderd.