L'excés de parell d'un cargol en una placa de calefacció cara pot treure les rosques internes, convertint un punt de muntatge sòlid en un forat llis i inútil. És impensable trencar la platina amb uns quants fils, i una inserció de reparació de fils és la solució assequible i permanent. Un forat de muntatge despullat no ha de condemnar tota la platina al contenidor de ferralla. Amb la tècnica de reparació correcta i la inserció adequada, es poden restaurar la mida i la resistència originals del fil amb una fracció del cost de substitució.
Per què fallen els fils a les planxes de calefacció
Els plats de calefacció normalment es fabriquen amb aliatges d'alumini, acer o ferro colat. Els forats roscats reben cargols o tacs que fixen la platina al marc de la premsa, connecten cobertes d'aïllament o munten carcasses de termoparell. El cicle tèrmic repetit (escalfament a 150-200 graus i refredament a l'ambient) provoca una expansió diferencial entre el cargol i el material de la placa. Amb el pas del temps, els fils poden esgarrapar-se, deformar-se o tallar-los-especialment si el cargol s'ha tens massa. Un únic esdeveniment de força excessiva pot treure els fils de la platina, deixant un forat suau.
L'instint pot ser soldar la zona danyada i tornar a perforar i tocar el forat. Tanmateix, la soldadura d'una placa de calefacció pertorba la disposició interna de l'element de calefacció, es corre el risc de deformar la superfície plana i pot crear punts durs que afectin la uniformitat tèrmica. Una inserció de reparació de fil ofereix un mètode de reparació-en fred que preserva la integritat de la platina.
La solució d'inserció de bobina helicoïdal
Una inserció de bobina helicoïdal (coneguda habitualment amb el nom de marca Heli-Coil) és una bobina de filferro bobinat-de precisió feta de filferro en forma de diamant-. S'instal·la en un forat pre-granat. Un cop al seu lloc, la inserció es comprimeix lleugerament i s'expandeix per bloquejar-se contra els nous fils, proporcionant una nova rosca interna estàndard que coincideix amb la mida original del cargol.
Per a les aplicacions de planxa de calefacció, el material d'inserció s'ha de triar amb cura. El coeficient d'expansió tèrmica de la inserció ha de coincidir molt amb el del material de la placa. Si la inserció s'expandeix més ràpid o més lent que la platina, l'ajust d'interferència es pot afluixar a la temperatura de funcionament, fent que el cargol perdi la càrrega de la pinça o que la inserció giri.
Plaques d'alumini– Les insercions helicoïdals d'acer inoxidable (per exemple, 304 o 316 SS) tenen un coeficient d'expansió tèrmica d'aproximadament 17 µm/m·K, mentre que l'alumini és d'uns 23 µm/m·K. Aquesta diferència és acceptable per a la majoria de temperatures de servei de fins a 200 graus. Tanmateix, per a aplicacions exigents, es poden especificar insercions d'aliatge d'alumini (especials) o insercions xapades amb expansió controlada.
Planxes d'acer o ferro colat– Les insercions d'acer inoxidable coincideixen molt bé amb l'expansió de l'acer (≈11–13 µm/m·K). També hi ha insercions d'acer al carboni disponibles.
Platines de coure o llautó (rares)– Es poden utilitzar insercions de llautó o bobines-de bronze fòsfor.
A la pràctica, la bobina helicoïdal estàndard d'acer inoxidable funciona de manera fiable per a la gran majoria de reparacions de platina de calefacció, sempre que la temperatura de funcionament no superi el límit de temperatura de la inserció (normalment 400-500 graus per a inoxidable).
Procés de reparació-a-pas a pas
La reparació d'un forat de platina d'escalfament de fil pelat requereix una atenció acurada a l'alineació i a les eines. El procés és mecànic i no implica calor ni soldadura.
Eines i materials necessaris
Broca de la mida especificada per a la inserció (p. ex., per a una bobina Heli-M6×1,0, la mida de la broca és de 6,25 mm o 0,246″).
Aixeta STI (inserció de rosca de cargol): una aixeta especial amb el pas correcte i el diàmetre principal sobredimensionat.
Insercions de bobina helicoïdal de la mida de rosca requerida (per exemple, M6, M8, 1/4-20, etc.).
Eina d'instal·lació (un mandril que enrotlla la inserció al forat roscat).
Eina de trencament-de l'espalla (o un cop de puny per tallar la lliga de la unitat després de la instal·lació).
Dissolvent netejador d'aire comprimit i fils.
Procediment
Valoreu el forat danyat– Determineu la mida i el pas del fil original. Comproveu si el forat és un forat cec o un-forat. Si el forat està a prop d'un element de calefacció intern o terminal elèctric, comproveu que la inserció i l'aixeta no penetrin a la cavitat de l'element.
Perforeu el forat fins a la sobremida especificada– La mida de la broca la proporciona el fabricant de la plaquita. Perforeu fins a tota la profunditat del forat original (si és cec, atureu-vos abans del fons). Utilitzeu un trepant o un trepant magnètic amb guia per garantir una perfecta perpendicularitat. La desalineació farà que el forat reparat estigui fora de l'-eix, afectant el muntatge de la platina.
Toqueu el forat amb l'aixeta STI– L'aixeta STI talla fils que són més grans que el diàmetre de pas de fil original. Utilitzeu oli de tall (o refrigerant) i retireu l'aixeta amb freqüència per netejar les estelles. Per als forats cecs, pot ser que calgui una aixeta STI de fons a prop del fons. L'aixeta ha d'anar recte; qualsevol vacil·lació arruïnarà els nous fils.
Netegeu bé el forat– Traieu totes les estelles i l'oli de tall amb aire comprimit i esbandida amb dissolvent. Els residus residuals poden evitar que la inserció s'assequi completament.
Instal·leu la inserció de la bobina helicoïdal– Col·loqueu la inserció a l'eina d'instal·lació. Enrotlleu-lo al forat roscat fins que la part superior de la inserció estigui d'un-quart a un-mitja volta per sota de la superfície (o al ras, segons el disseny). Per als forats cecs, assegureu-vos que la inserció no toqui fons abans d'arribar a la profunditat correcta.
Trenqueu la lliga de conducció– La majoria de les insercions de bobina helicoïdal tenen una petita linga d'accionament a la part inferior que subjecta la inserció durant l'enrotllament. Després de la instal·lació, utilitzeu un punxó o l'eina de trencament-de l'espatlla per tallar-la. Traieu la lliga solta del forat (utilitza un imant per a insercions d'acer o un petit pic per a insercions no-magnètiques).
Comproveu el fil reparat– Passeu un cargol estàndard de la mida correcta i passeu a través de la inserció. Ha de girar lliurement sense enganxar. El cargol ha de mantenir el parell tal com s'esperava.
Precaucions crítiques per a aplicacions de plaques de calefacció
Coincidència d'expansió tèrmica
Com s'ha indicat, un coeficient d'expansió no coincident pot fer que la inserció perdi l'ajust d'interferència a la temperatura de funcionament. L'acer inoxidable en una placa d'alumini és una combinació comuna i generalment acceptable fins a 150-200 graus perquè l'ajust d'interferència a temperatura ambient és suficient per tenir en compte el petit diferencial. Tanmateix, per a platines que funcionen per sobre dels 200 graus o per als cargols que s'extreuen i es tornen a instal·lar amb freqüència a alta temperatura, una inserció de bloqueig de clau-(com ara un fil de rosca o Keensert) ofereix una solució més robusta. Aquestes insercions són casquilles-de paret sòlida amb claus de bloqueig externes que ancoran positivament la inserció contra la rotació i el moviment axial.
Seguretat elèctrica prop dels elements de calefacció
Moltes planxes d'escalfament contenen escalfadors de filferro de resistència incrustats o fosos-en escalfadors de cartutxos. Els forats de muntatge solen perforar-se entre els canals de l'escalfador. Si un forat està massa a prop d'un escalfador, perforar el forat de gran mida o tocar-lo podria entrar a la cavitat de l'escalfador, provocant un curtcircuit o exposant peces elèctriques actives.
Mesura preventiva:Abans de perforar, consulteu el dibuix d'enginyeria de la platina o utilitzeu un mètode no destructiu (per exemple, raigs X o mesura acurada) per localitzar els camins de l'escalfador. Si el forat es troba a 3 mm d'un element escalfador, pot ser necessari un mètode de reparació diferent (com ara una unió-en un tac o una inserció més petita amb un helicoil que utilitzi un trepant més petit). En aquests casos, s'ha d'utilitzar una aixeta no conductora i una inserció no conductora (per exemple, ceràmica o polímer d'alta temperatura) per evitar un curtcircuit elèctric. No obstant això, aquests són rars i requereixen una consulta especialitzada.
L'alineació no és negociable
Un forat reparat desalineat farà que el cargol s'enrosqui o exerceixi càrregues laterals sobre la platina. Això pot provocar una pressió de subjecció desigual, una distorsió tèrmica o un trencament de la placa al voltant del forat. Utilitzeu una plantilla de trepant o una fresadora per assegurar-vos que el trepant i l'aixeta estiguin perfectament coaxials amb el forat original.
Alternativa: clau-insercions de bloqueig per a l'extracció freqüent de cargols
Per als cargols que s'eliminen amb freqüència (per exemple, durant els canvis de platina o el manteniment), una inserció de bobina helicoïdal es pot afluixar. En aquests casos, es recomana una inserció sòlida de bloqueig-(de vegades anomenada "inserció roscada" o "inserció de bloqueig"). El procés d'instal·lació implica perforar i tocar a una mida més gran, cargolar la inserció sòlida i, a continuació, conduir les claus de bloqueig a través de la paret de la inserció al material base. Això proporciona un bloqueig permanent i anti-rotació.
El comportament d'expansió tèrmica d'una inserció sòlida és més fàcil d'ajustar perquè el cos és un cilindre continu de l'aliatge escollit (per exemple, alumini o acer). Per a platines d'alumini, les insercions de bloqueig de claus d'alumini ofereixen una combinació perfecta d'expansió.
Quan no cal reparar
Un fil pelat no es pot reparar si:
La platina té múltiples forats adjacents que estan esquerdats o interconnectats.
El forat està massa a prop de la vora de la platina i el trepant de grans dimensions es trencaria pel costat.
La platina té passatges interns de refrigerant o elements de calefacció que serien penetrats pel forat de gran mida.
En aquests casos, es pot intentar una solució diferent-com ara instal·lar un tac roscat amb un epoxi d'alta temperatura (p. ex., un tac lligat a un forat llis una mica més gran)-, però aquesta és una solució de menor resistència. La substitució del plat es converteix en l'única opció segura.
El valor de salvament de la reparació de fils
La reparació de fils evita que una fosa cara es converteixi en ferralla. Una inserció de bobina helicoïdal instal·lada correctament o una inserció de bloqueig de clau restaura el forat a una resistència millor-que l'original. En molts casos, el fil reparat és més fort que l'original perquè els múltiples fils de la bobina helicoïdal distribueixen la càrrega de manera més uniforme entre els fils enganxats.
La inserció dreta, instal·lada correctament, és més resistent que l'original. Per a una placa de calefacció, la reparació manté la mida original del cargol, de manera que no es necessita cap maquinari especial. També sobreviu a cicles tèrmics repetits sense afluixar-se, sempre que el coeficient d'expansió s'ajusti o tingui en compte.
Resum: Una segona vida per a la platina
Un fil pelat no és una ferida mortal per a un plat. Una reparació de rosca instal·lada correctament pot donar una nova vida al forat. El procés és senzill: perforar, aixecar amb una aixeta STI i enrotllar en una inserció de bobina helicoïdal feta d'un material compatible amb l'expansió tèrmica del plat. Per a un servei exigent o d'alta temperatura, una inserció de bloqueig de clau proporciona seguretat addicional. La reparació de camp allarga la vida econòmica dels equips d'equipament-i una placa calefactora que d'altra manera costaria milers de reemplaçar es pot tornar al servei pel preu d'una broca, una aixeta i una petita bobina de filferro. Correctament executada, la reparació és permanent i invisible, preservant la funció de la platina durant anys de servei addicional.
