Pitanje koje se često pojavljuje u primjenama na visokim temperaturama uključuje pričvršćeni grijač uloška koji isprva dobro radi, ali nakon nekoliko stotina sati maticu postaje nemoguće ukloniti. Konci su zaplijenjeni. Grijač se zaglavio. Jedini način da ga izvadite je bušenje ili rezanje, riskirajući oštećenje skupe šupljine. Osnovni uzrok obično je neusklađenost između materijala za spajanje i radnog okruženja. Odabir pravog materijala za spajanje jednako je važan kao i odabir pravog grijača.
Najčešći materijal pričvršćivača za patronske grijače je nehrđajući čelik, tipično razreda 304 ili 316. Nehrđajući čelik nudi dobru otpornost na koroziju i umjerenu otpornost na visoke temperature. Dobro radi do oko 400 stupnjeva. Iznad te temperature nehrđajući čelik počinje omekšavati. Matica može izgubiti steznu silu, dopuštajući pomicanje grijača. Još kritičnije, navoji od nehrđajućeg čelika imaju tendenciju žuljenja na visokim temperaturama, posebno kada se matica od nehrđajućeg čelika koristi na fitingu od nehrđajućeg čelika. Nagrizanje je oblik ozbiljnog habanja ljepila koje spaja navoje, čineći rastavljanje gotovo nemogućim.
Za primjene iznad 400 stupnjeva, legure za visoke temperature kao što su Incoloy® 800 ili Inconel® 600 su bolji izbor. Ovi materijali održavaju svoju mehaničku čvrstoću i otporni su na oksidaciju na temperaturama do 700 stupnjeva ili višim. Također su manje skloni habanju od nehrđajućeg čelika. Kompromis je trošak. Spojnice Incoloy® i Inconel® znatno su skuplje od nehrđajućeg čelika. Ali u kritičnim primjenama gdje je zamjena grijača teška ili gdje je vrijeme prekida rada skupo, dodatni trošak je opravdan.
Druga mogućnost materijala su legure na bazi nikla kao što je Monel®. Monel pričvršćivači nude izvrsnu otpornost na koroziju, posebno u pomorskom ili kemijskom okruženju. Imaju dobre performanse na umjerenim temperaturama, ali se ne preporučuju za stalnu upotrebu iznad 400 stupnjeva. Za primjenu pri niskim temperaturama ili pri niskim temperaturama, austenitni nehrđajući čelici zadržavaju svoju žilavost i dobar su izbor.
Iskustvo pokazuje da je uobičajena pogreška miješanje materijala za spajanje. Ne preporučuje se korištenje matice od nehrđajućeg čelika na Incoloy® fitingu. Ova dva materijala imaju različite koeficijente toplinskog širenja i različite karakteristike nagrizanja. Na visokim temperaturama, matica od nehrđajućeg čelika može se proširiti više od Incoloy® priključka, uzrokujući labavljenje matice. Ili bi se matica mogla otresti oko priključka, zahvativši navoje. Najsigurniji pristup je korištenje pričvrsnog elementa izrađenog od iste legure kao i priključak grijača.
Za primjene gdje je potrebna električna izolacija, kao što su određeni medicinski ili laboratorijski uređaji, mogu biti potrebni nemetalni pričvršćivači. Dostupne su keramičke matice i navojne čahure, izrađene od materijala kao što su aluminij ili cirkonij. Ova keramika zadržava svoju čvrstoću na vrlo visokim temperaturama i pruža izvrsnu električnu izolaciju. Međutim, oni su krti i mogu puknuti pod mehaničkim opterećenjem ili toplinskim udarom. S njima treba pažljivo rukovati i zategnuti ih na niske vrijednosti zakretnog momenta.
Još jedno razmatranje je završna obrada površine spojnice. Glatka, polirana završna obrada smanjuje rizik od trganja i olakšava uklanjanje. Neki proizvođači nude spojne elemente s premazima protiv žuljanja, kao što su posrebreni ili kompozitni premazi nikal-PTFE. Ovi premazi daju mazivi sloj koji sprječava zapinjanje konca čak i pri visokim temperaturama. Premaz mora biti ocijenjen za radnu temperaturu; mnogi standardni premazi razgrađuju se iznad 300 stupnjeva.
Ukratko, odabir pravog materijala za pričvršćivanje za grijač patrone uključuje usklađivanje materijala s radnom temperaturom, okolišem i materijalom za postavljanje grijača. Nehrđajući čelik dobro funkcionira do 400 stupnjeva. Za više temperature potrebni su Incoloy® ili Inconel®. Izbjegavajte miješanje materijala. Razmislite o keramičkim spojnicama za električnu izolaciju. Potražite premaze protiv žuljanja u primjenama na visokim temperaturama. Spojnica je mali dio sustava, ali odabir pogrešnog materijala može pretvoriti rutinsku zamjenu grijača u veliki popravak. Kada je pričvršćivač ispravan, grijač ostaje siguran, a uklanjanje ostaje jednostavno, ciklus za ciklusom.
