[alexkar]

Доброго времени суток форумчанам!
Краткое описание проблемы и конструкции:
1. Узел - нагреватель для запайки пластиковых стаканчиков с продуктом алюминиевой крышкой (как пример, стандартный стаканчик диаметром 95 мм со сметаной).
2. Конструкция - нагреватель цилиндрической формы (утюг, тело, корпус - затрудняюсь как правильно назвать) диаметром 95 мм, высотой 60 мм в который установлены 2 пальчиковых нагревательных элемента.
3. Процесс - стаканчик с продуктом устанавливается в кольцо, сверху на него укладывается алюминиевая крышка, опускается разогретый до 180-250 С нагреватель и под давлением запечатывает стаканчик.
4. Проблема - из какого материала лучше всего сделать нагреватель (утюг, тело, корпус т.е. то что входит в контакт со стаканчиком и крышкой).
Требования - хорошая теплопроводность, достаточная прочность для продолжительной работе при ударных нагрузках, относительно неплохая коррозионная стойкость, стойкость к деформациям от механических и тепловых нагрузок.
Варианты:
- алюминий AL6061
- нержавеющая сталь AiSi 304
- бронза
- латунь

Заранее благодарен!

[Liukk]

Я бы выбирал между алюминием и медью. Но тут ещё один нюанс - чем чистить будут? Ибо производство пищевое, периодическая мойка обязательна, а там иногда такие растворы попадаются, что не всякая нержавейка выстоит...
Пример. На кораблях металлические детали такелажа медные, а морская вода даже нержавейку разъедает. Тогда уж лучше медь. Толщина большая должно долго стоять.

[ratay]

Может, и так. Покрытие (хром или никель) пожалуй, быстро отвалится при периодических изменениях температуры. А может, стоит сделать два или три варианта взаимозаменяемых из разных материалов и попробовать все. Если речь о каких-то приличных объемах производства, можно чуть-чуть потратиться. А обсуждать можно бесконечно. Когда в свое время я сталкивался с хитрым ремонтом, и меня спрашивали: "Что делать?", я всегда говорил: "Брать и делать".

[Liukk]

Сообщение от ratay А может, стоит сделать два или три варианта взаимозаменяемых из разных материалов и попробовать все. Если речь о каких-то приличных объемах производства, можно чуть-чуть потратиться. А обсуждать можно бесконечно. Когда в свое время я сталкивался с хитрым ремонтом, и меня спрашивали: "Что делать?", я всегда говорил: "Брать и делать".

Согласен!

[alexkar]

Сообщение от Liukk Вот оксидная то плёнка и создаёт основную проблему. Облудить медь - проблем нет.

Т.е. получается с точки зрения теплопроводности, что предпочтительнее сделать нагреватель из латуни, а не из алюминия.

Сообщение от Liukk При ударной нагрузке высокая пластичность меди наоборот плюс - не будет локальных перенапряжений, напряжения равномерно распределятся по поверхности

А продолжительности жизни данного изделия? Нагреватель должен выдерживать до 50 тыс. ударов в сутки и проработать несколько лет. При этом деформации не допустимы или должны быть минимальны. Речь идет о десятых и сотых долях миллиметра запаивающей поверхности.
Т.ч. я пока вижу большее преимущество латуни.

----- добавлено через ~15 мин. -----

Сообщение от ratay Стало быть, какой можно дать совет ТС? Делай из чего хочешь. И чем быстрее начнешь делать и меньше болтать на форуме - тем быстрее заработает.

Раскрою не большой секрет - я уже более 15 лет занимаюсь проектированием и производством оборудования для запайки стаканчиков.
Построил более нескольких сотен различных запайщиков, но все еще учусь и хотел узнать мнение других инженеров (метод научного тыка мне тоже известен).
Из опыта:
1. Нержавейка - наиболее стойкая, но капризная в смысле тепловой деформации.
2. Алюминий - самый популярный материал для данного использования. В качестве недостатка - сравнительно быстрый износ.
3. Бронза - все хорошо, но очень дорого.
4. Латунь - наилучшее сочетание рабочих качеств и цены.

За все конструктивные ответы всем спасибо.
На этом тему считаю закрытой.

[Liukk]

Сообщение от alexkar Т.е. получается с точки зрения теплопроводности, что предпочтительнее сделать нагреватель из латуни, а не из алюминия....

Сообщение от alexkar Т.ч. я пока вижу большее преимущество латуни.

Латунь тоже покрывается плёнкой оксида, причём довольно быстро, особенно при нагревании...

Суммирую. Ничего-то вы не поняли. см. посты 21 и 22