Glossario

„Anti Pest“

Le resistenze in disiliciuro di molibdeno (MoSi₂) si utilizzano di solito per le applicazioni a partire da 1200°C. A seconda del processo di produzione di un prodotto sono tuttavia necessari tempi d'arresto ad intervalli termici bassi fino a 700°C circa in cui si può verificare un decadimento della resistenza sotto forma di polveri. Questo effetto viene definito come la cosiddetta "disintegrazione di riscaldatori MoSi₂". Per prevenire questa reazione, è stata sviluppata una caratteristica speciale della resistenza. Utilizzando MolyCom^®-Hyper 1800AP si ottiene una resistenza "Anti Pest" che è resistente all'ossidazione da 200°C a 700°C.

Atmosfere d'applicazione

È possibile utilizzare i forni elettrici a temperature elevate dotati di resistenze in MoSi₂ in diverse atmosfere di processo come ad esempio aria, azoto (N₂), argon (Ar), elio (He) o acqua (H₂). È possibile raggiungere la temperatura dell'applicazione massima possibile all'atmosfera dell'aria. Ma anche nelle altre atmosfere specificate si utilizzano le resistenze MoSi₂ nel rispetto delle temperature massime consigliate per i componenti.

È possibile utilizzare anche l'isolamento garantito dalla lana policristallina di mullite/allumina (PCW) con le altre atmosfere. Inoltre è possibile utilizzare gli anelli pirometrici di controllo temperatura di processo PTCR a seconda dell'atmosfera standard (aria) sotto vuoto o in condizioni di contenimento come ad esempio le miscele di N₂/H₂. Per questa operazione si consiglia di eseguire una combustione preliminare di PTCR, ad eccezione dei modelli MTH e HTH, per 2 ore a 600°C per vaporizzare i leganti organici. L'azienda è anche disponibile ad eseguire questo processo di combustione per la clientela.

Combustione rigenerativa

Le resistenze MoSi₂ sviluppano sulla superficie uno strato protettivo di SiO₂ che impedisce l'ossidazione del materiale base. A meno che non si verifichino eventuali sfaldature dello strato di SiO₂, è possibile eseguire una combustione rigenerativa alle temperature di 1450°C circa per diverse ore. Durante questo processo non dovrebbero essere presenti i prodotti all'interno del forno. In caso di eventuali domande sulla combustione rigenerativa, l'azienda si dichiara a completa disposizione dei clienti.

Dimensioni delle resistenze

Per determinare le dimensioni delle resistenze sono richieste diverse specifiche, come ad esempio per un componente a U sono necessari i dati Lu (zona fredda), Le (zona di riscaldamento), a (distanza del lato), c (diametro della zona fredda) e d (diametro della zona di riscaldamento).

Per un componente a W sono inoltre richiesti i dati B (altezza della zona di riscaldamento dal lato superiore fino a quello inferiore) e S (numero di lati di riscaldamento a1, a2, a3). Per un componente a L è necessario specificare il punto della piega e l'angolazione di quest'ultima. Di solito le dimensioni vengono indicate in millimetri.

Disiliciuro di molibdeno (MoSi2)

Il disiliciuro di molibdeno è un composto intermetallico di molibdeno e silicio (Mo + 2 Si -> MoSi₂). Si tratta di un materiale che viene estruso con un metodo basato sulla metallurgia delle polveri fino ad ottenere resistenze di diverse forme o geometrie. Le resistenze in MoSi₂ sono conduttori per resistenze di riscaldamento.

Il composto intermetallico rappresenta un materiale particolarmente adatto alle applicazioni a temperature elevate. grazie alla sua temperatura di fusione di 2030°C e alla straordinaria resistenza all'ossidazione. Inoltre MoSi₂ presenta un elevato livello di durezza e resistenza alla corrosione ed occupa un posto tra le superleghe metalliche e i materiali ceramici per quanto riguarda le applicazioni strutturali nel campo delle soluzioni tecniche a temperature elevate.

MoSi₂ presenta resistenze alla corrosione fino a 1800°C che si basa principalmente sulla formazione di uno strato protettivo di SiO₂. Quest'ultimo si sviluppa a oltre 1000°C ed ha uno spessore solo di pochi µm. Rispetto ai materiali ceramici, i siliciuri si contraddistinguono per un'elevata conduttività termica e conducibilità elettrica. Grazie all'elevata resistenza agli sbalzi termici sono possibili rapidi processi di riscaldamento e raffreddamento. Grazie all'usura appena visibile delle resistenze è possibile ottenere una durata prolungata delle resistenze.

"Disintegrazione di riscaldatori MoSi2"

La "disintegrazione di riscaldatori MoSi₂" rappresenta un effetto che si manifesta in un intervallo termico compreso tra 300°C e 700°C. In questo intervallo termico si osserva in parte una forte corrosione da ossidazione nelle resistenze in disiliciuro di molibdeno (MoSi₂) con polverizzazione del materiale. Un'eventuale causa consiste nella decomposizione intercristallina favorita dalla porosità e dalla microstruttura che è possibile impedire grazie ad un'elevato spessore e ad una porosità molto ridotta. Per i processi, in cui sono necessari tempi d'arresto prolungati a basse temperature, una resistenza deve soddisfare requisiti particolari. MolyCom^®-Hyper 1800AP ("Anti Pest") soddisfa questi requisiti.

Fibra ceramica (RCF - Refractory Ceramic Fibre, fibra ceramica refrattaria)

La lana di silicato d'alluminio (ASW), anche nota come fibra ceramica (RCF), è costituta da fibre amorfe prodotte da processo di fusione dell'allumina (Al₂O₃) e del diossido di silicio (SiO₂). La percentuale di Al₂O₃ è compresa tra il 45% e il 55%. Questo materiale viene utilizzato di solito per applicazioni da 600°C a 1400°C.

Geometrie delle resistenze

È possibile produrre le resistenze in disiliciuro di molibdeno in diverse forme o geometrie con dimensioni personalizzate. Fra le forme tipiche ci sono la forma a U, la forma a W, la forma a L che è possibile piegare sia nella zona fredda che in quella di riscaldamento. Oltre a queste versioni standard è possibile realizzare anche geometrie speciali personalizzate, fra cui ad esempio forma orizzontale, a blocco, a spirale e anche a barra.

Lana policristallina di mullite/allumina (PCW)

La ana policristallina di mullite/allumina (PCW) è composta da fibre di allumina (Al₂O₃) e disossido di silicio (SiO₂). La percentuale di Al₂O₃ è compresa tra il 72% e il 99%. Al 72% circa di Al₂O₃ e al 28% circa di SiO₂ si tratta delle cosiddette fibre di ossidi misti. Vengono anche definite fibre o strutture multiple. Le fibre vengono prodotte in un "processo sol-gel". La lana policristallina di mullite/allumina (PCW) viene utilizzata per le applicazioni oltre i 1250°C e nelle applicazioni in cui è richiesta una resistenza chimica molto elevata.

Processo di stampaggio sottovuoto

Il processo predispone le argille liquide di lana policristallina di mullite/allumina (PCW) e leganti organici. Negli stampi l'acqua viene prelevata dall'argilla liquida attraverso la tecnologia sottovuoto. Grazie a questo tipo di deformazione è possibile realizzare moduli complessi per le applicazioni fino a bis 1800°C.

Resistenza

Una resistenza rappresenta il cosiddetto riscaldatore a resistenza in grado di trasformare l'energia in calore. I suoi campi d'applicazione sono molteplici e vanno dagli elettrodomestici, come ad esempio gli asciugacapelli, le lavastoviglie o forni da cucina, fino ad arrivare ai settori d'applicazione industriali nei forni elettrici ad alte temperature. Il disiliciuro di molibdeno (MoSi₂) è un esempio di materiali metallico-ceramici destinati all'impiego a temperature elevate.

Resistenza a sbalzi termici

La resistenza a sbalzi termici descrive la resistenza di un materiale o un pezzo grezzo in caso di variazioni termiche rapide ed improvvise. Dato che il calore superficiale di un pezzo grezzo si può trasferire in modo più veloce rispetto a quello interno, si sviluppano tensioni meccaniche. Se le tensioni che si generano in questo modo superano un valore critico, si verificano danni ai materiali.

Ritiro

Il ritiro descrive la riduzione del volume di un materiale o del pezzo grezzo. Si verifica durante i processi d'essiccazione o raffreddamento e anche in quelli di sinterizzazione / combustione senza esercitare la pressione.

Sollecitazione superficiale

Uno dei parametri più importanti il dimensionamento delle resistenze elettriche è rappresentato dalle sollecitazioni superficiali o dalle prestazioni relative alle superfici. La sollecitazione superficiale viene indicata in Watt per cm² e rappresenta un'unità di misura della sollecitazione e della durata delle resistenze.

Temperatura d'applicazione

Per il termine della temperatura dell'applicazione spesso si tratta a livello pratico della temperatura del forno o della temperatura di esercizio. La temperatura dell'applicazione è quella a cui è possibile utilizzare in modo permanente i prodotti, i componenti e i sistemi aziendali tenendo conto degli effetti aziendali. Si tiene condo degli effetti che si verificano a livello pratico, come ad esempio atmosfere, tempi d'arresto e temperatura massima a cui utilizzare il forno. A tutto questo si contrappongono la temperatura di classificazione per quanto riguarda i materiali isolanti e la temperatura per le resistenze.

Temperatura dei componenti

La temperatura dei componenti rappresenta la temperatura superficiale della resistenza. Un criterio importante della temperatura superficiale è costituito dalle sollecitazioni superficiali.

Temperatura di classificazione

La temperatura di classificazione si definisce come la temperatura a cui un prodotto presenta un ritiro lineare specifico nei forni di laboratorio con riscaldamento elettrico e alle atmosfere ossidanti dopo l'azione del riscaldamento di 24 ore. A seconda del tipo di prodotto i valori variano dal 2% per le piastre isolanti e i pezzi stampati al 4% per i materassini agugliati (blankets).

La temperatura di classificazione viene specificata a scaglioni da 50°C. A differenza dei prodotti isolanti in fibre amorfe (ASW/RCF), è possibile utilizzare in modo permanente gli articoli in lana policristallina di mullite/allumina (PCW) fino alla temperatura di classificazione specificata. Per ASW/RCF l'applicazione permanente è compresa tra 100°C e 150°C circa alla temperatura di classificazione indicata.