シングルヘッド加熱管 (シングルヘッド電熱管または加熱ロッドとも呼ばれる) は、金型加熱、プラスチック機械、化学装置などの分野で広く使用されている産業用加熱システムの重要なコンポーネントです。高品質のシングルヘッド加熱管の設計と製造には、材料の選択、構造設計、プロセス制御、性能検証などの複数の側面を総合的に考慮する必要があります。詳細な設計と製造プロセスは次のとおりです。
1、設計段階
1. 基本パラメータを決定する
電力需要: 加熱対象物の温度要件に基づいて必要な電力を計算します。例えば、金型の使用温度が300℃の場合、推奨表面荷重は3W/cm 2 となります。
サイズ仕様: 直径 (通常 3 ～ 25 mm)、長さ (20 ～ 2000 mm)、および動作電圧 (36 V ～ 380 V) を含みます。
取り付け方法：フランジ、ネジ、直接挿入などの固定方法を決定し、放熱を最適化するためにモールド穴との隙間を 0.05 mm 以内に制御します。
2. 構造設計
電熱線配列：酸化マグネシウム芯棒にニッケルクロム合金線を巻き付け、巻き密度を調整することで均一加熱や多段階の温度制御を実現。
内部構造: 正確な温度制御のためのオプションの内蔵熱電対 (J/K タイプ)、または特別なシナリオの要件を満たすために非加熱セクションを拡張するように設計されています。
絶縁処理：高純度酸化マグネシウム粉末を充填し、加熱線と主体金具間の絶縁抵抗が50MΩ以上になるように圧縮します。
2、材料の選択と準備
1. 芯材
主体金具：温度に応じて材質を選択します（耐熱400℃の304ステンレス、耐熱700℃の310Sなど）。
発熱体：ニッケルクロム合金線（高温耐性、安定した抵抗値）または鉄クロムアルミニウム線（低コスト）。
断熱材：酸化マグネシウム粉末（高純度、熱伝導率良好）。
2. 補助資材
リード電極: 高温グラスファイバーリード (標準 300mm) または純ニッケルリード (高出力シナリオ)。
ヘッド部品：耐熱性封止材（エポキシ樹脂等）。
3、 製造工程の流れ
1. メインパイプの加工
切断と成形: ステンレス鋼管を設計長さに切断し、冷間プレス成形によって均一な肉厚を確保します。
溶接処理：シールにはアルゴンアーク溶接を使用し、溶接部に亀裂がなく、気密基準を満たしている必要があります。
2. 内部組立
ワイヤーの巻き付けと充填：合金ワイヤーを酸化マグネシウムの芯棒に巻き付け、主管に挿入し、酸化マグネシウムの粉末を充填し、機械で圧縮してエアを排出します。
リード接続: 電極を溶接し、温度測定スリーブを取り付けます (必要な場合)。
3. 表面処理
洗浄: 溶接時に残った金属スラグや酸化物を除去します。
コーティング: 耐食性を高めるためにクロムメッキ、電気メッキ亜鉛メッキ、またはスプレー。
4、 パフォーマンスのテストと最適化
1. 主要なテスト項目
電気的性能：耐冷絶縁抵抗試験（≧50MΩ）、漏れ電流検出。
熱性能: 加熱時間テスト (定格温度まで ≤ 15 分)、電力偏差検証 (± 5% ～ 10%)。
機械的強度：耐圧試験（使用圧力の1.5倍）。
2. 一般的な問題の最適化
寿命の向上：取り付け穴間の隙間（0.05mmなど）を小さくすることで放熱性を向上させ、空焚きを防ぎます。
温度均一性：均一加熱型ワイヤー巻線設計または電力調整型構造を採用。
5、 アプリケーションとメンテナンスの提案
1. 典型的なアプリケーションシナリオ
金型加熱: 金属プレートに埋め込まれ、溶融材料の温度を維持します。
液体加熱：化学反応容器や医薬品生産ラインで使用されます。
2. 使用上の注意
防湿処理：湿気の多い環境での長期保管は避けてください。
定期検査：リードの経年劣化や絶縁性能の劣化を監視します。
科学的な設計、厳格なプロセス管理、包括的な性能検証を通じて、効率的で耐久性のあるシングルヘッド加熱管を製造できます。実際のアプリケーションでは、特定のニーズに応じてパラメータをカスタマイズする必要があります。たとえば、高出力シナリオ (>20W/cm ²) にはインポートされたテクノロジーが必要ですが、高精度の温度制御システムには熱電対が内蔵されたモデルが推奨されます。