Короткий ответ
Патронный ТЭН по вашим размерам: диаметр 4–32 мм, длина 30–1000 мм. Минимальная партия — 1 штука. Срок изготовления 7–14 рабочих дней. Пришлите чертёж или размеры гнезда — подберём параметры и рассчитаем стоимость.
В пресс-форме для литья под давлением сгорел нагреватель диаметром 14 мм, длиной 145 мм. Стандартный каталожный — только 150 мм, не влезает. Оригинал от поставщика оборудования ждать шесть недель. Именно для таких случаев существует изготовление ТЭН-патрона на заказ: под конкретное гнездо, мощность и напряжение.
Патронный ТЭН (cartridge heater) устроен иначе, чем трубчатый с U-образным изгибом. Это прямой цилиндр, который вставляется в глухое отверстие блока. Вся мощность передаётся через стенку трубки в металл, не в воздух. Отсюда допустимая удельная мощность до 25 Вт/см² — в три раза выше, чем у открытых ТЭН.
Параметры: что измерить и как
| Параметр | Типовые значения | Как измерить |
|---|---|---|
| Диаметр | 6, 8, 10, 12, 16, 20, 25 мм (наиболее частые) Диапазон: 4–32 мм |
Штангенциркулем по наружному диаметру изношенного патрона или по диаметру отверстия |
| Длина | 50–500 мм — для патронных ТЭН чаще всего Диапазон: 30–1000 мм |
Глубина гнезда + длина холодного хвостовика снаружи |
| Зона нагрева | 60–90% от общей длины | Рабочая глубина гнезда; холодный хвостовик — от 10 мм |
| Мощность и напряжение | 200 Вт–5 кВт; 220 В или 380 В | По техпаспорту оборудования или расчёт ниже |
| Допуск по d | h7 (−0,018 мм для d12) или h8 (−0,027 мм) | Посадка должна быть плотной: зазор >0,1 мм уже ухудшает теплопередачу |
| Тип выводов | Голые провода, клеммы, штекер Kel, MgO-уплотнение | По схеме подключения в оборудовании |
Расчёт мощности
Когда паспорт оборудования недоступен, мощность считают по теплоёмкости нагреваемого блока.
Формула: P = m × c × ΔT / t
Где: m — масса блока (кг), c — теплоёмкость стали (460 Дж/кг×К), ΔT — разность температур (К), t — время прогрева (с).
Пример. Стальная пресс-форма 5 кг, нагрев с 20 до 180°C за 30 минут:
P = 5 × 460 × 160 / 1800 = 204 Вт
Берём с запасом 30% на потери: 265 Вт. Округляем до стандартного 300 Вт. Проверяем удельную мощность для патрона d12, L=200 мм:
q = 300 / (π × 1,2 × 20) = 3,98 Вт/см² — хорошо ниже допустимых 25 Вт/см².
После расчёта мощности проверяем по ГОСТ 13268-88: допуск мощности составляет +5%/−10%, а сопротивление R = U² / P. Для 300 Вт при 220 В: R = 48 400 / 300 = 161,3 Ом. Отклонение в пределах 10% — норма для приёмки.
Конструкция и материалы
Корпус патронного ТЭН — нержавеющая сталь AISI 304. Это стандарт для пресс-форм с температурой до 350°C. Для экструдеров с рабочей зоной до 450°C и выше применяют жаропрочные сплавы Incoloy 800 или 840.
Нагревательная спираль из нихрома Х20Н80 засыпана и уплотнена оксидом магния (периклаз, MgO). Он отводит тепло от спирали к корпусу и обеспечивает электрическую изоляцию. Для работы в масле или щелочах торцы герметизируют силиконом или эпоксидкой.
Зона нагрева может занимать всю длину трубки или только её часть. Для глубоких гнёзд зону нагрева смещают к рабочему концу — холодный хвостовик от 10 мм оставляют снаружи, чтобы не перегревать уплотнения и проводку.
Подробнее о типах трубчатых электронагревателей — в разделе продукции. Также читайте отдельный материал о том, что представляет собой патронный ТЭН и в чём его отличие от стержневых нагревателей.
Что прислать для расчёта
- Диаметр отверстия в оборудовании (с точностью ±0,05 мм — это важно для посадки)
- Глубина гнезда и длина хвостовика снаружи
- Мощность и напряжение (220 В или 380 В)
- Тип выводов: голые провода / клеммы / разъём / длина холодного хвостовика
- Рабочая температура и среда (воздух, масло, вода, пар)
- Фото гнезда и сгоревшего патрона при наличии
Пример корректной заявки: «ТЭН-патрон 12×145 мм, 500 Вт, 220 В, зона нагрева 120 мм, выводы — провода 300 мм в силиконовой изоляции. Пресс-форма ПЭТ, температура 250°C».
Нужен патронный ТЭН под ваши размеры?
Пришлите чертёж или размеры гнезда. Подберём параметры и рассчитаем стоимость за 1 день.
Часто задаваемые вопросы
Какой минимальный заказ на изготовление ТЭН-патрона?
Одна штука. Серийные партии от 10 шт. делаются быстрее за счёт однотипной наладки оборудования.
Сколько времени займёт изготовление?
Стандартный срок 7–14 рабочих дней. При наличии подходящих заготовок срочный заказ возможен за 3–5 дней — уточняйте у технологов при оформлении заявки.
Можно ли укоротить стандартный ТЭН под нужный размер?
Нет. При укорачивании нарушается распределение изоляции и зоны нагрева. Единственный вариант — изготовление с нуля по заданным параметрам.
Почему патронный ТЭН сгорел через месяц после замены?
Чаще всего две причины: перегрев из-за плохого теплоотвода (зазор в гнезде или работа в воздухе) или завышенная удельная мощность. Патронный ТЭН рассчитан на плотный металлический контакт — без него допустимая мощность снижается в 3–4 раза.
Какой допуск по диаметру у патронного ТЭН для пресс-формы?
Стандартно h7 или h8 (для d12 — от −0,018 до −0,027 мм). Зазор больше 0,1 мм заметно увеличивает термосопротивление и снижает ресурс нагревателя.
Какие напряжения доступны для патронных нагревателей?
12, 24, 36, 48, 110, 220 и 380 В. Промышленное оборудование чаще требует 220 В (однофазное) или 380 В (трёхфазное включение).
Как проверить ТЭН-патрон после замены?
Мегомметром на 500 В измерьте сопротивление изоляции — норма не менее 10 МОм. Омметром проверьте спираль: R = U² / P, отклонение до 10% допустимо. Перед первым включением просушите патрон при 120°C в течение 2 часов, если он хранился во влажном месте.