Che cos'è un riscaldatore a cartuccia?
Un riscaldatore a cartuccia è un sottile dispositivo di riscaldamento a forma di tubo utilizzato per riscaldare internamente la macchina e elaborare componenti quali piastre, matrici e stampi e barre di tenuta. Il riscaldatore è costituito da un tubo metallico cavo con un elemento riscaldante resistivo avvolto incorporato in un composto isolante al suo interno. Una termocoppia o controller fornisce energia all'elemento riscaldante tramite una serie di cavi che fuoriescono da un'estremità del tubo. Il riscaldatore a cartuccia viene inserito in un foro vicino al materiale e, una volta attivato, lo riscalda dall'interno. I riscaldatori a cartuccia sono disponibili con o senza tag e in una varietà di dimensioni e potenze nominali.
Macchine o parti di processo come piani di goffratura, stampi termoplastici e matrici per estrusione richiedono il riscaldamento per funzionare correttamente e, nella maggior parte dei casi, sono meglio riscaldati internamente. I riscaldatori a cartuccia sono dispositivi comunemente utilizzati per ottenere questo riscaldamento interno e sono incorporati direttamente nel corpo della parte pertinente. Il riscaldatore a cartuccia è costituito da un tubo metallico termicamente conduttivo, cavo al centro e chiuso ad un'estremità. Un elemento riscaldante a resistenza elettrica viene avvolto attorno a un nucleo isolante, in genere un composto ceramico, e posizionato nel tubo metallico. Lo spazio tra l'elemento riscaldante e il tubo viene quindi riempito con polvere come ossido di magnesio che isola elettricamente l'elemento ma conduce bene il calore.
Questo dispositivo può quindi essere spostato o lasciato così com'è. Lo swagging comporta la compressione del tubo metallico per costringerlo contro il conduttore termico in polvere garantendo il massimo potenziale di trasferimento di calore. Sebbene vantaggioso fino a un certo punto, lo swagging è costoso e molti riscaldatori a cartuccia a basso costo vengono lasciati senza tag. L'alimentazione dei due elementi riscaldanti esce dall'estremità non coperta del tubo. Questi cavi possono essere assiali per installazioni in linea retta o radiali per applicazioni che richiedono un orientamento dei cavi a 90 °.
Il riscaldatore a cartuccia viene installato tramite un foro di raccordo vicino praticato nel corpo della parte riscaldata. Il tubo deve adattarsi perfettamente al foro per garantire la massima efficienza del riscaldatore e con le specifiche medie del produttore che richiedono una differenza di 0,010 pollici (0,25 mm) tra diametro del tubo e del foro. L'uscita del riscaldatore a cartuccia è controllata da una termocoppia montata su superficie o da un microcontrollore remoto che mantiene la parte a una temperatura ottimale. Questi riscaldatori sono disponibili in una gamma di dimensioni da 1/4 pollici (6,35 mm) a 1 pollice (25,4 mm) di diametro. I riscaldatori a cartuccia sono classificati in unità di “densità di watt” in base al diametro, alla lunghezza e alla potenza del riscaldatore.