1. Načela strukturnega načrtovanja
Več{0}}stopenjska toplotna izolacija
Uporabite več toplotnih ščitov in izolacijskih rokavov, da fizično ločite območje visoke-temperature od območij prenosa in tesnjenja. To zmanjša prenos toplote prek sevanja in prevodnosti.
Lahka, a trdna konzolna struktura
Zasnova votle, tanke-stene s spremenljivim prerezom-lahko zmanjša toplotno maso in hkrati ohrani togost. Nižja toplotna masa pomaga zmanjšati kopičenje toplote in zmanjša povešanje, ki ga povzroči toplotno raztezanje.
Brez{0}}prenos in vodenje
Kjer je mogoče, uporabite mehanizme, kot so linearna vodila, ferofluidna tesnila ali sklopi meha, ki preprečujejo mazanje z oljem in zmanjšujejo trenje. To pomaga preprečiti okvaro mazanja, zagozdenje ali nastajanje delcev pri povišanih temperaturah.
Zasnova proti-upogibanju za dolga potovanja
Dolge konzole morajo vključevati ojačitvena rebra ali dodatna podporna vodila za nadzor upogiba pri visokih temperaturah ter ohranjanje poravnave pri varjenju in natančnosti pozicioniranja.
2. Osnovne rešitve za upravljanje toplote
Aktivno vodno hlajenje (najbolj učinkovito in razširjeno)
Hladilne kanale je mogoče integrirati znotraj konzolne gredi za neprekinjeno odvajanje toplote. Dodatni vodno{1}}hlajeni plašči okoli ohišij tesnil ali prirobnic pomagajo zaščititi temperaturno{2}}občutljive komponente, kot so ferofluidna tesnila in ležaji.
Pasivna toplotna izolacija
-Izolacijske komponente za visoke temperature-, kot so keramični distančniki, izolacijske plasti iz sljude ali aerogela in tesnila s toplotno pregrado-lahko znatno zmanjšajo prevodnost toplote.
Površinske obdelave z visoko odbojnostjo, kot je eloksiranje ali nikljanje/pozlačenje, lahko prav tako zmanjšajo absorpcijo toplote zaradi toplotnega sevanja.
Segmentna toplotna izolacija
Konzolo razdelite na tri funkcionalne dele:
Visok{0}}delovni del
Vmesni del toplotne izolacije
Pogon-odseka za temperaturo okolja
Ta stopenjska zasnova ustvarja nadzorovan temperaturni gradient, ki ščiti pogonski mehanizem in tesnilne komponente.
3. Izbira visoko{1}}temperaturnega materiala
Primarna struktura
Nerjavna jekla, kot npr304 ali 316Lali visoko{0}}temperaturne zlitine se običajno uporabljajo zaradi njihove mehanske trdnosti in toplotne stabilnosti.
Visoko{0}}natančne komponente
Za aplikacije, ki zahtevajo visoko pozicijsko natančnost, zlitine znizki koeficienti toplotnega raztezanjaimajo prednost zaradi zmanjšanja toplotnega popačenja.
Izolacijske komponente
Keramika, visokotemperaturna inženirska plastika in kompozitni materiali zagotavljajo učinkovito toplotno izolacijo, hkrati pa preprečujejo izpust plinov ali kontaminacijo v vakuumskih okoljih.
4. Visoko{1}}tesnilne rešitve
Linearno gibanje
Tesnila s kovinskim mehom so idealna za linearno gibanje. Zagotavljajo visoko temperaturno odpornost, nič puščanja in dolgo življenjsko dobo.
Rotacijsko gibanje
Visoko{0}}temperaturna ferofluidna tesnila se lahko uporabljajo za vrtljive gredi. V kombinaciji z ustreznim vodnim hlajenjem lahko zanesljivo delujejo v okoljih z visoko temperaturo.
Izogibajte se običajnim elastomernim tesnilom
Standardnih gumijastih O-obročev ali oljnih tesnil ne smete uporabljati v-vakuumskih sistemih z visoko temperaturo, saj lahko izpustijo pline, se razgradijo in onesnažijo tako vakuumsko komoro kot obdelovanec.
5. Ključni cilji načrtovanja
Dobro-zasnovana visoko-temperaturna varilna konzola bi morala doseči:
Stabilno delovanje pri povišanih temperaturah zminimalna toplotna deformacija
Zanesljivo vakuumsko tesnjenjebrez puščanja, povratnega toka olja ali kontaminacije komore
Dosledna natančnost pozicioniranjaza podporo avtomatiziranim postopkom varjenja in-velikoserijsko proizvodnjo.
