Elektrische Hochtemperatur-Heizelemente

Elektrische Hochtemperatur-Heizelemente Moldatherm für Öfen und Rohröfen

JTEKT Thermo Systems wird in Europa vertreten durch
Crystec Technology Trading GmbH

Elektrische Hochtemperatur-Heizelemente Moldatherm^®

JTEKT Thermo Systems (ehemals Koyo Thermo Systems) produzierte verschiedene Arten von Heizelementen, die durch ihren Aufbau eine besonders niedrige thermische Masse haben. Es wird ein besonders dünner Widerstands-Heizdraht eingesetzt, der nach einem patentierten Verfahren fest in eine spezielle Keramikmasse eingegossen wird, die gleichzeitig als Isolator dient.

Durch die Anordnung des Heizdrahtes in einer Vertiefung und das Eingießen des Heizdrahtes in der Keramik kann bei gleichbleibender Heizleistung unter normalen Umständen keine Berührung des Heizdrahtes mit Bauteilen im Heizer stattfinden. Bei metallischen Einbauten werden so Kurzschlüsse vermieden.
Die Lebensdauer wird im Vergleich zu anderen Heizelementen, bei denen der Heizdraht auf der Oberfläche aufgebracht ist durch die vollständige Fixierung deutlich erhöht, da über die Lebensdauer des Heizelements keine Verlängung oder Verformung des eingegossenen Heizdrahtes stattfinden kann.
Bei diesem Verfahren können durch die Stabilisierung in der Keramik dünnere Heizdrähte verwendet werden.
- Dadurch wird weniger Energie für die Aufheizung benötigen.
- Durch die Verwendung eines dünneren Heizdrahtes und dadurch bedingten geringeren Wärmekapazität des Heizelements, ist der Heizer weniger träge und kann schneller auf Signale der Steuerung reagieren.
- Das ermöglicht eine bessere Temperatursteuerung die sich insbesondere bei "niedrigen" Temperaturen bis 400°C deutlich auswirkt.
- Die Temperaturgleichmäßigkeit wird erhöht.
- Zudem kann ein Überschwingen der Temperatur am Ende der Aufheizperiode verhindert werden.

Heater design

Moldatherm^® Heizelemente gibt es in zwei Ausführungen. Der flache Typ findet vor allem in Durchlauföfen Anwendung. Er kann auch individuell für den Bau von kundenspezifischen Spezialöfen und -beheizungen verwendet werden. Der halbzylinderförmige Heizertyp kann vom Kunden für die Ummantelung von Rohren verwendet werden. Ein rohrförmiges Heizelement wird von JTEKT Thermo Systems für den Einsatz in Halbleiteröfen gefertigt. Diese speziellen LGO Heizelemente für Halbleiteröfen, Rohröfen und Diffusionsöfen werden auf einer eigenen Seite namens "LGO Heizelemente" beschrieben.

Die Moldatherm^® Heizelemente können für Temperaturen von 140°C bis 1200°C eingesetzt werden.

Auf dieser Seite möchten wir die Kunden, die einen eigenen Ofen mit modularen Heizelementen von Jtekt Thermo Systems aufbauen möchten, über die verfügbaren Heizer für diese Anwendung informieren. Die benötigte Temperatursteuerung können wir Ihnen ebenfalls anbieten.

Flacher Typ Moldatherm^® Heizelement

Moldatherm Heizelement flach

Typ		Leistung(W) / Spannung(V)		Abmessung(mm)	Heizfläche EXF(mm)	Heizer- reihen	Anschlußpositionen
PR	PL						Nr.	G
PR-11	PL-11	1390W/50V	1680W/55V	375 (A) X 225 (B)	322X197	8	(1) (2)	30
PR-12	PL-12			375 (A) X 475 (D)
PR-13	PL-13			625 (C) X 225 (B)
PR-21	PL-21	2750W/100V	3330W/110V	450 (A) X 375 (B)	406X346	10	(1) (2)	26
PR-22	PL-22			450 (A) X 625 (D)
PR-23	PL-23			700 (C) X 375 (B)
PR-31	PL-31	6180W/200V	7480W/220V	750 (A) X 450 (B)	700X422	17	(1) (3)	29
PR-32	PL-32			750 (A) X 690 (D)
PR-33	PL-33			990 (C) X 450 (B)

Alle Heizelemente sind nur in den angegebenen Größen erhältlich. Die Heizelemente sind relativ leicht im Heizdraht freien Bereich zuzuschneiden und auch das Setzen von Bohrungen z.B. für Thermoelemente stellt i.d.R kein Problem dar.
Der PL-Typ unterscheidet sich vom PR-Typ dadurch, dass die Heizelemente im Werk bereits vorgeglüht werden und daher beim ersten Aufheizen kleinere Schrumpfungen aufweisen. Der PL-Typ ist für Temperaturen bis 1200° C ausgelegt. Beim PR-Typ ist mit geringen Änderungen der Abmessung nach Inbetriebnahme zu rechnen. Der PR-Typ ist für Temperaturen bis 1100° C ausgelegt.
Die Heizelemente sind in 3 Heizflächengrößen erhältlich (1. Ziffer der Typ-Bezeichnung).
Wie sie auf den Bildern über der Tabelle sehen können, sind jeweils drei Heizelementarten pro Größe verfügbar(letzte Ziffer der Typbeschreibung). Typ 1 (Bild 1; ganz links) nutzt nahezu die gesamte Fläche für die Aufheizung, während Typ 2 (Bild 2) und 3 (Bild 3) links und rechts bzw. oben und unten isolierte Bereiche ohne Heizdraht aufweisen. Bitte Vergleichen sie hierzu in der Tabelle die Spalte Abmessungen mit der Spalte Heizfläche.
Das 4. Bild zeigt die Rückseite eines Heizelements mit den elektrischen Anschlüssen. Bild 5 zeigt einen Keramikblock ohne Heizdraht, den es ebenfalls in allen verfügbaren Größen gibt.

Heizer PR Abmessungen

Halbzylinder Typ Moldatherm^® Heizelement

Heizelemente halbrund

Typ		Leistung / Spannung		Innen- durchmesser A (mm)	Außen- durchmesser C (mm)	Länge C (mm)	Heizer- länge D (mm)	Heizer- Reihen		Anschlußposition
HR	HL									E (mm)		F(mm)		Nr.
HR-1030	HL-1030	780W/50V	950W/55V	100	300	300	238		6		61.8		60		(1)(2)
HR-1045	HL-1045	1030W/50V	1250W/55V			450	406		10		53.3
HR-1530	HL-1530	1110W/50V	1340W/55V	150	350	300	238		6		62.3
HR-1545	HL-1545	1690W/50V	2040W/55V			450	406		10		54
HR-2030	HL-2030	1320W/100V	1600W/110V	200	400	300	238		6		61.6
HR-2045	HL-2045	2170W/100V	2630W/110V			450	406		10		53.3
HR-3030	HL-3030	2310W/100V	2800W/110V	300	550	300	238		6		62.3		80
HR-3045	HL-3045	3290W/100V	3980W/110V			450	406		10		54
HR-4045	HL-4045	4470W/200V	5410W/220V	400	650	450	406		10		53.3
HR-4060	HL-4060	6070W/200V	7340W/220V			600	532		13		65.8				(2)(3)

Alle Heizelemente sind nur in den angegebenen Größen erhältlich. Das Setzen von Bohrungen z.B. für Thermoelemente stellt i.d.R kein Problem dar.
Normalerweise werden 2 Halbzylinder-Heizelemente zu einem rohrförmigen Heizelement zusammengesetzt. Mit Hilfe dieses Halbschalendesigns lassen sich benutzerfreundliche, aufklappbare Heizelemente produzieren. Alternativ kann JTEKT auch komplette zylindrische Heizelemente anbieten. Allerdings gibt es diese nur als Ersatzteile für JTEKT Öfen, die auf die entsprechenden Anlagen abgestimmt sind. Der HL-Typ unterscheidet sich vom HR-Typ dadurch, dass die Heizelemente im Werk bereits vorgeglüht werden und daher beim ersten Aufheizen kleinere Schrumpfungen aufweisen. Der HL-Typ ist für Temperaturen bis 1200° C ausgelegt. Beim HR-Typ ist mit geringen Änderungen der Abmessung nach Inbetriebnahme zu rechnen. Der HR-Typ ist für Temperaturen bis 1100° C ausgelegt.
Die Heizelemente sind mit 5 verschiedenen Durchmessern und jeweils 2 verschiedenen Längen erhältlich.
Die Heizdrähte sind zwar in der Isolationsschicht versenkt; ein gewisser Abstand zum aufzuheizenden Material wird allerdings empfohlen. Beispielsweise sollte ein Rohr, das durch die Heizelemente geführt wird maximal den halben Innendurchmesser des Heizelements aufweisen.
Das erste Bild zeigt den Aufbau des Heizelements von innen. Das zweite Bild zeigt die elektrischen Anschlüsse auf der Außenseite. Für alle Größen gibt es auch Isolationsmaterial ohne Heizdrähte (drittes Bild).

Dimensionen HR

Hier geben wir Ihnen eine Zusammenfassung der besonderen Eigenschaften der Moldatherm^® Heizelemente:

Moldatherm^® Heizer gewähren eine besonders gute Temperaturgleichmäßigkeit,
ermöglichen schnelle Temperaturänderungen (Aufheizung und Abkühlung),
lassen sich auch bei niedrigen Temperaturen (ab 140°C!) gut steuern
und können dennoch Temperaturen von bis zu 1200°C erreichen.
Es ist nahezu kein Überschießen der Temperatur nach Aufheizphasen zu beobachten.
Stabilität und eine lange Lebensdauer sind Schlüsseleigenschaften.
Durch den Einsatz von umweltfreundlichen Moldatherm^® Heizelementen kann Energie eingespart werden.

Elektrische Heizelemente sind geeignet für folgende Temperaturen
200°C	300°C	400°C	500°C	600°C	700°C	800°C	900°C	1000°C	1100°C	1200°C

Installation und Verarbeitung

Die folgenden Bilder zeigen den Klemmenanschluss für Moldatherm-Heizelemente - Anschlussmöglichkeiten bei niedrigen Temperaturen (links) und hohen Temperaturen (rechts)

Low-Temperature-Connection High-Temperature-Connection

A: Hitzebeständige Verkabelung; B: Crimpanschluss; C Aluminiumband oder hitzebeständige Komponente

Die Anschlüsse sind mit einem dünnen Oxidfilm bedeckt. Verwenden Sie Sandpapier, um die Anschlussfläche anzurauen, tragen Sie eine leitfähige Paste auf und verwenden Sie dann zwei Schraubenschlüssel, um die Muttern und Schrauben angemessen festzuziehen.

Im folgenden Bild ist die Abdichtung von Ritzen zwischen Heizelementen mittels Hochtemperatur Dichtungsmaterial für eine ordnungsgemäße Abdichtung dargestellt.

Heater-sealant

D: Decke aus Keramikfaser

Um eine gute Abdichtung zu erreichen, falten Sie die 6 mm Keramikfasermatte zur Hälfte und legen Sie sie zwischen die beiden Heizelementeinheiten, so dass diese gesichert ist.

Für die Temperaturregelung wird eine PID/SSR-basierte Methode empfohlen.

Heater-Control-System Heater-Control-System2

Der Abstand des Thermoelements auf der Kernseite sollte mindestens 30 mm zur Ofenoberfläche betragen.

Bitte beachten Sie außerdem die folgenden Handhabungshinweise. Moldatherm-Heizer haben poröse Oberflächen, die sie sehr anfällig für Öl-, Feuchtigkeits-, Gasaufnahme und -permeation machen und benötigen daher eine auf die Eigenschaften und Zustände der Werkstücke abgestimmte Schutzatmosphäre und Schutzmaßnahmen.

Verwendung in einer Schutzatmosphäre
1. Die Verwendung von Luft oder Stickstoffgas als Ofenatmosphäre ist unproblematisch, jedoch sind bei Verwendung anderer Atmosphären Schutzmaßnahmen erforderlich.
2. Verwenden Sie eine Muffel für rußerzeugende Gase wie endotherme oder exotherme Ofengase.
3. Die Verwendung einer Muffel wird auch für stark reduzierende oder penetrierende Gase wie dissoziiertes Ammoniakgas oder Wasserstoffgas empfohlen.
Schutzmaßnahmen für Werkstückemissionen
1. Öl, das an Moldatherm-Heizern anhaftet oder von ihnen absorbiert wird, kann verkohlen und zu Kurzschlüssen und Isolationsabfällen führen.
2. Gase und andere Emissionen von Werkstücken können sich nachteilig auf Moldatherm-Heizeer wie Heizelemente und Fasern auswirken.
3. Um diese Probleme zu vermeiden, überprüfen Sie unbedingt den Zustand und die Eigenschaften des Werkstücks, bevor Sie Werkstücke in den Ofen legen. (Überprüfen Sie diese auf mögliche Problemursachen wie den Gehalt an Öl, Feuchtigkeit und anderen flüchtigen Bestandteilen sowie die Möglichkeit einer Entgasung durch Erhitzen.)
4. Bestimmen Sie bei der Konstruktion von Öfen die Eigenschaften der Werkstücke, um sicherzustellen, dass der Ofenkörper über geeignete Schutzmaßnahmen verfügt.
Feuchtigkeitsvorbeugung
1. Da die von Moldatherm-Heizern aufgenommene Feuchtigkeit Kurzschlüsse verursachen kann, lassen Sie die Heizer während des Probebetriebs 1 bis 2 Stunden bei 600°C trocknen.

JTEKT Thermo Systems wird in Europa vertreten durchCrystec Technology Trading GmbH