Projekt konstrukcyjny i izolacja termiczna wysięgnika spawalniczego w-środowiskach o wysokiej temperaturze

1. Zasady projektowania konstrukcyjnego

Wielostopniowa-izolacja termiczna
Użyj wielu osłon termicznych i tulei izolacyjnych, aby fizycznie oddzielić-strefę wysokiej temperatury od obszarów przekładni i uszczelnień. Zmniejsza to przenoszenie ciepła zarówno poprzez promieniowanie, jak i przewodzenie.

Lekka, ale sztywna konstrukcja wspornikowa
Pusta w środku, cienka-konstrukcja ścian o zmiennym-przekroju poprzecznym może zmniejszyć masę termiczną przy jednoczesnym zachowaniu sztywności. Niższa masa termiczna pomaga zminimalizować gromadzenie się ciepła i zmniejsza uginanie się spowodowane rozszerzalnością cieplną.

Bezdotykowa transmisja i wskazówki
Jeśli to możliwe, należy stosować mechanizmy, takie jak prowadnice liniowe, uszczelnienia ferrofluidowe lub zespoły mieszków, które pozwalają uniknąć smarowania olejem i minimalizują tarcie. Pomaga to zapobiegać awariom smarowania, zatarciom lub tworzeniu się cząstek w podwyższonych temperaturach.

Konstrukcja zapobiegająca uginaniu się-na długich podróżach
Długie wsporniki powinny zawierać żebra wzmacniające lub dodatkowe prowadnice wsporcze, aby kontrolować ugięcie w wysokich temperaturach i utrzymywać wyrównanie spawania i dokładność pozycjonowania.

2. Podstawowe rozwiązania w zakresie zarządzania temperaturą

Aktywne chłodzenie wodą (najbardziej skuteczne i powszechnie stosowane)
Wewnątrz wału wspornikowego można zintegrować kanały chłodzące, aby w sposób ciągły odprowadzać ciepło. Dodatkowe-chłodzone wodą płaszcze wokół obudów uszczelnień lub kołnierzy pomagają chronić-podzespoły wrażliwe na temperaturę, takie jak uszczelnienia i łożyska ferrofluidowe.

Pasywna izolacja termiczna
Elementy-izolujące wysokotemperaturowe-takie jak ceramiczne przekładki, warstwy izolacyjne z miki lub aerożelu oraz uszczelki stanowiące barierę termiczną-mogą znacznie zmniejszyć przewodzenie ciepła.
Obróbka powierzchni o wysokim współczynniku odbicia, taka jak anodowanie lub niklowanie/złotanie, może również zmniejszyć absorpcję ciepła z promieniowania cieplnego.

Segmentowa izolacja termiczna
Podziel wspornik na trzy sekcje funkcjonalne:

Sekcja robocza-w wysokiej temperaturze

Pośrednia sekcja izolacji termicznej

Sekcja pomiaru-temperatury otoczenia

Ta etapowa konstrukcja zapewnia kontrolowany gradient temperatury, który chroni mechanizm napędowy i elementy uszczelniające.

3. Wybór materiału-wysokotemperaturowego

Struktura pierwotna
Stale nierdzewne takie jak304 lub 316Llub stopy wysokotemperaturowe- są powszechnie stosowane ze względu na ich wytrzymałość mechaniczną i stabilność termiczną.

Komponenty-o wysokiej precyzji
Do zastosowań wymagających dużej dokładności pozycjonowania, stopy zniskie współczynniki rozszerzalności cieplnejsą preferowane, aby zminimalizować odkształcenia termiczne.

Elementy izolacyjne
Ceramika,-wysokotemperaturowe tworzywa sztuczne i materiały kompozytowe zapewniają skuteczną izolację termiczną, jednocześnie zapobiegając odgazowaniu i zanieczyszczeniu w środowiskach próżniowych.

4. Rozwiązania z zakresu uszczelniania-w wysokich temperaturach

Ruch liniowy
Metalowe uszczelnienia mieszkowe idealnie nadają się do ruchu liniowego. Zapewniają odporność na wysoką temperaturę, zerowy wyciek i długą żywotność.

Ruch obrotowy
Do wałów obrotowych można stosować wysokotemperaturowe-uszczelnienia ferrofluidowe. W połączeniu z odpowiednim chłodzeniem wodnym mogą niezawodnie działać w środowiskach o podwyższonej temperaturze.

Unikaj konwencjonalnych uszczelek elastomerowych
W systemach próżniowych-o wysokiej temperaturze nie należy stosować standardowych gumowych pierścieni O-ani uszczelek olejowych, ponieważ mogą one powodować odgazowanie, degradację i zanieczyszczenie zarówno komory próżniowej, jak i przedmiotu obrabianego.