Картриджный ТЭН для пресс-формы: производство строго по чертежу
Картриджный ТЭН для пресс-формы садится в отверстие диаметром 8-25 мм с допуском ±0,1 мм, а рабочая мощность считается по ваттной нагрузке 3-5 Вт/см² для плотного контакта металл-металл. Мощность одного картриджа для типовой формы термопластавтомата составляет 100-1250 Вт, на вкладыш обычно ставят 2-4 штуки. Делаем по чертежу или по фото с замером, минимальная партия 1 штука, срок 7-14 дней.
Чем картриджный ТЭН для пресс-формы отличается от бытового
Бытовой патронный ТЭН греет воздух или воду вокруг себя. Картридж для пресс-формы работает иначе: тепло уходит не в среду, а напрямую в металл через плотную посадку. Если между корпусом нагревателя и стенкой отверстия остаётся зазор больше 0,1-0,2 мм, контакт становится точечным, и в этих точках оболочка локально перегревается, хотя форма рядом остаётся холодной.
Отсюда и требование к производству: диаметр картриджа шлифуется под фактическое отверстие в конкретной форме, а не под ближайший типоразмер из каталога. Отверстие 12,6 мм и картридж 12,5 мм дают рабочую посадку. Тот же картридж в отверстие 13,0 мм уже не греет форму так, как рассчитано.
Таблица подбора картриджа под типовые узлы пресс-формы
| Диаметр, мм | Длина, мм | Мощность, Вт | Вывод провода | Типовой узел |
|---|---|---|---|---|
| 8 | 100 | 100 | осевой, один торец | мелкий вкладыш, точечный подогрев горячего канала |
| 10 | 150 | 180 | осевой или боковой | формующий знак, литниковая втулка |
| 12 | 200 | 300 | осевой или боковой | средний вкладыш, плита обогрева |
| 16 | 250 | 500 | боковой отвод | основной блок формы термопластавтомата |
| 20 | 300 | 750 | боковой отвод | крупный вкладыш, узел вулканизации |
| 25 | 400 | 1250 | боковой отвод | массивная плита, экструзионная головка |
Мощность в таблице рассчитана на ваттную нагрузку около 4 Вт/см², это середина допустимого диапазона 3-5 Вт/см² для контактного нагрева металла. Боковой отвод провода нужен, когда толщина плиты формы не даёт вывести кабель с торца отверстия: провод выходит сбоку через паз, а конец картриджа со стороны рабочей зоны остаётся глухим.
Пример расчёта мощности на разогрев вкладыша
Задача из заявки: стальной вкладыш формы массой 45 кг нужно разогреть с 20 °C до 180 °C за 40 минут перед запуском цикла литья инженерного пластика. Считаем энергию по теплоёмкости стали:
Q = m × c × ΔT = 45 кг × 0,46 кДж/(кг·°C) × 160 °C = 3312 кДж
За 40 минут (2400 секунд) теоретическая мощность без учёта потерь:
P = Q / t = 3 312 000 Дж / 2400 с ≈ 1380 Вт
Форма не изолирована, часть тепла уходит в воздух и на прижимные плиты, поэтому на практике закладывают запас 30-40 % сверх расчёта. Получаем установленную мощность около 1,8-2 кВт. Заказчику предложили 4 картриджа по 500 Вт (диаметр 16 мм, длина 250 мм из таблицы выше), ваттная нагрузка каждого 3,98 Вт/см², в норме для контактного нагрева, и прогрев идёт равномерно по объёму, а не из одной точки.
Что прислать для расчёта картриджного ТЭНа
- Чертёж формы или фото узла с замером диаметра отверстия штангенциркулем
- Глубину отверстия и требуемую длину активной зоны нагревателя
- Требуемую рабочую температуру формы
- Материал формы (марка стали): нужен для расчёта массы и времени разогрева
- Точку вывода провода: осевой с торца или боковой отвод, если мешает толщина плиты
- Напряжение сети (220 или 380 В) и число картриджей на форму, если уже известно
Больше про то, какие параметры вообще нужны для чертежа под производство ТЭН, читайте в статье «Чертёж ТЭНа: что указать».
Материал оболочки под условия пресс-формы
Для сухого контакта с металлом формы, без охлаждающей жидкости в зоне картриджа, подходит сталь 10: она держит рабочие температуры пресс-форм и обходится дешевле нержавейки. Если картридж стоит рядом с каналом охлаждения или там, куда может попасть технологическая смазка, берут нержавеющую AISI 304 (08Х18Н10) или цельнотянутую 12Х18Н10Т. Для агрессивных сред в узле нужны химически стойкие марки, но это уже не типовой случай для термопластавтомата.
Когда картридж не единственный вариант
Не любой узел формы удобно греть точечным картриджем. Для обогрева литникового канала на всей его длине чаще ставят гибкий нагреватель, который огибает форму снаружи, подробнее в статье «Гибкий ТЭН для горячего канала пресс-формы». Для обогрева плоских внешних плит формы часто выгоднее хомутовый ТЭН, который крепится снаружи без сверления, см. «Хомутовый ТЭН для пресс-формы». Общий обзор устройства и посадки патронных нагревателей в статье «Что представляет собой патронный ТЭН».
Нужен картриджный ТЭН под конкретную пресс-форму?
Пришлите фото отверстия с замером или чертёж, рассчитаем диаметр, длину и мощность под вашу форму. От 1 шт., срок 7-14 дней.
Оформить заказ