برای کمک به انتخاب مناسب برای اتصال دهنده هایی که می توانند دمای بالا را تحمل کنند، ما این راهنما را گردآوری کرده ایم تا موارد زیر را پوشش دهیم:
تاثیر گرما بر بست های فلزی
صنایع مختلف از خودرو گرفته تا تهویه مطبوع به اتصال دهنده هایی متکی هستند که در محیط های با دمای بالا کار می کنند. فلزات دارای محدودیت دمایی هستند. ذوب معمولاً برای فلز مشکلی ایجاد نمی کند مگر اینکه در مورد دمای 1000 درجه فارنهایت یا بالاتر صحبت کنیم.
بدون فلزات مقاوم در برابر حرارت، بست های شما آسیب خواهند دید. دماهای بالا به طرق مختلف بر اتصال دهنده ها تأثیر می گذارد:
خوردگی
انواع مختلفی از خوردگی در دمای بالا وجود دارد، اما معمولاً شامل یک حمله شیمیایی از گازها، فلزات مذاب یا نمک است.
استحکام مواد ضعیف شده
فلز در دماهای بالا ضعیف شده و انعطاف پذیرتر می شود، در حالی که دمای بسیار پایین باعث شکننده شدن آن می شود.
انبساط و انقباض
دمای بالا همچنین می‌تواند باعث انبساط بست‌های فلزی شود و به سوراخ‌هایی که در آن نصب شده‌اند فشار وارد کند. هنگامی که فلز سرد می شود، بست منقبض و شل می شود.
ملاحظات قبل از انتخاب بست های خود
پیچ و مهره های با حرارت بالا، واشرهای با دمای بالا، پرچ های مقاوم در برابر حرارت و سایر بست ها دارای خواص مکانیکی خاصی هستند. برای انتخاب بست، باید مواد را در نظر بگیرید. قبل از اینکه بتوانید این کار را انجام دهید، باید تعیین کنید:
- میانگین دمایی که بست شما در معرض آن قرار می گیرد
- مدت زمانی که بست دماهای شدید را تحمل می کند
- اگر اتصال دهنده دچار لرزش یا شوک شود
- اگر خوردگی بست را تهدید می کند
- اگر می خواهید بست شما جریان الکتریکی را هدایت کند یا خیر
افزودنی ها می توانند مقاومت بیشتری در برابر حرارت به شما بدهند، چه اتصال دهنده های شما فلزی باشد یا پلاستیکی. متوجه خواهید شد که یک ماده در حداکثر دمای سرویس، در هر سازنده متفاوت است. این به دلیل مواد افزودنی است که سازنده استفاده می کند. به عنوان مثال، یک سازنده ممکن است ماده ای را فرموله کند که در حدود 575 درجه فارنهایت کار کند، در حالی که سازنده دیگری همان ماده را در دمای 350 درجه فارنهایت ارائه می دهد.
بیایید به انتخاب مواد شما نگاه کنیم.
بست های غیر فلزی با استحکام بالا
پلاستیک ها و سرامیک ها در این دسته قرار می گیرند، اگرچه بست های سرامیکی با دمای بالا معمولاً حاوی تانتالیم هستند. این یک ترکیب قابل توجه به دلیل سختی، مقاومت در برابر حملات شیمیایی و اکسیداسیون و نقطه ذوب بالا است.
سرامیک
چه ماده ای می تواند بیشترین گرما را تحمل کند؟ سرامیک. نمونه ای از اتصال دهنده های سرامیکی اسپیسر است که در اینجا نشان داده شده است. اسپیسرها دو جزء مانند PCB ها را از هم جدا می کنند. حداکثر دمای کار برای این اسپیسر 3092 درجه فارنهایت است. سرامیک ها در دماهای بسیار پایین می توانند شکننده شوند، اگرچه این اسپیسر می تواند دمای تا -40 درجه فارنهایت را تحمل کند.
پیچ و مهره های سرامیکی نمونه دیگری از بست های ساخته شده از این ماده هستند. سرامیک ها عایق الکتریکی هستند، بنابراین اگر به دنبال پیچ و مهره های با دمای بالا و غیر رسانا هستید، این می تواند یک گزینه باشد.
به خاطر داشته باشید که بسته به ماده افزودنی، سرامیک های مختلفی وجود دارد. همچنین می‌توان سرامیک‌ها را با استحکام فوق‌العاده‌ای با ضریب انبساط حرارتی مشابه فولاد ضد زنگ ساخت.
- میرایی ارتعاش: ✔
- هدایت حرارتی: X
- هدایت الکتریکی: X
پیچ درپوش سر سوکت
PEEK®
PEEK یک پلیمر قوی و با کارایی بالا است که در برنامه های کاربردی مورد استفاده قرار می گیرد. این ماده استرس مکانیکی و فیزیکی را تحمل می کند – در عین حال سبک است – به همین دلیل است که صنایع خودروسازی، برق و پزشکی اغلب از آن استفاده می کنند.
در بین پلاستیک ها تحمل حرارت بالایی دارد. پیچ درپوش سر سوکت که در اینجا نشان داده شده است دارای دمای مداوم 350 درجه فارنهایت است. اگر برنامه شما شامل دماهای بالاتر است، اتصال دهنده های PEEK مناسب در بازار هستند.
- میرایی ارتعاش: ✔
- هدایت حرارتی: X
- هدایت الکتریکی: X
پلی فنیلن سولفید (PPS)
PPS یک ترموپلاستیک قوی و نیمه کریستالی است. جذب آب کم آن به آن ثبات ابعادی خوب و خواص الکتریکی عالی می دهد. اغلب برای قطعات الکتریکی، مهر و موم و شیرها و اجزای ماشین آلات نیمه هادی استفاده می شود.
شوینده شانه ای که در اینجا نشان داده شده است می تواند تا دمای 428 درجه فارنهایت مقاومت کند. واشرهای شانه ای عایق حرارتی و الکتریکی را برای مجموعه ها فراهم می کنند و استفاده از PPS را به ویژه سودمند می کند. در رنگ مشکی نیز موجود است .
- میرایی ارتعاش: X
- هدایت حرارتی: X
- هدایت الکتریکی: X
کدام فلز می تواند بیشترین گرما را تحمل کند؟
آیا فولاد ضد زنگ در برابر حرارت مقاوم است؟ چه فلزی می تواند 3000 درجه را تحمل کند؟ آلیاژهای نیکل که می توانند گرمای شدید را تحمل کنند در زیر آمده است. شایان ذکر است که افزودنی ها می توانند مقاومت بیشتری در برابر حرارت به شما بدهند، بنابراین این جدول را نباید به عنوان قطعی در نظر گرفت. بلکه این مواد در این دماهای سرویس در بازار بست ها موجود هستند. از نمودار به عنوان راهنمایی برای شروع کار با فلزات با حرارت بالا استفاده کنید.
فولاد ضد زنگ مقاوم در برابر درجه حرارت بالا
نقطه ذوب فولاد ضد زنگ، فارنهایت، به ترکیب شیمیایی آن بستگی دارد. نقطه ذوب سرامیک، فارنهایت یا هر ماده دیگری نیز به همین صورت است. هر عنصر جداگانه در ماده نقطه ذوب خاص خود را دارد. این یکی دیگر از دلایلی است که فولادهای زنگ نزن می توانند نقطه ذوب متفاوتی داشته باشند.
آلیاژهای فولاد ضد زنگ با دمای بالا آن را به ماده ای عالی برای اتصال دهنده ها تبدیل می کند. گریدهای 309 و 310 مقاوم ترین فولادهای زنگ نزن در برابر حرارت هستند و پس از آن آلیاژی 330 قرار دارد. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد گریدها، توصیه می کنیم راهنمای ما را بخوانید .
یکی از مزایای فولادهای ضد زنگ این است که در دماهای بین -100 درجه فارنهایت و -300 درجه فارنهایت نیز عملکرد خوبی دارند. اگر برنامه شما دماهای شدیدی را تجربه می کند، می توانید از مشکل انبساط و استخراج با اتصال دهنده های فولادی ضد زنگ جلوگیری کنید.
Waspaloy® یک سوپر آلیاژ مبتنی بر نیکل است. استحکام و مقاومت بالای آن در برابر اکسیداسیون به همین دلیل است که بست های ساخته شده از این ماده اغلب در قطعات دوار و غیر دوار در توربین های گازی هوافضا استفاده می شوند. سوپرآلیاژهای Inconel® مشابه هستند. هر دو نام تجاری هستند.
ارزیابی سوپرآلیاژها برای عواملی مانند میرایی ارتعاش به اندازه پلاستیک های خاص ساده نیست. خیلی به ریزساختار آنها بستگی دارد. آلیاژهای مبتنی بر نیکل تقویت شده توسط پراکندگی اکسید به نظر می رسد توانایی میرایی برتری نسبت به آلیاژهای سخت شده با بارش دارند.
