Heizpatronen-Zuverlässigkeit in Flugzeug-Kaffeemaschine

Die Herausforderung
Unser Kunde suchte nach einer Heizpatrone zum Eintauchen in eine Flugzeug-Kaffeemaschine. Er hatte in der Vergangenheit Probleme mit der Unversehrtheit der Heli-Lichtbogenschweißung am Ende der Heizungsscheibe. Gelegentlich trat ein Loch in der Schweißnaht auf, durch das Feuchtigkeit absorbiert wurde und zu einem vorzeitigen Ausfall des Heizelements führte. Einige dieser Fehler waren katastrophal, was zu Kurzschlüssen im Heizer führte, während Flugzeuge sich im Flug befanden.

Die Lösung
In direkter Zusammenarbeit mit dem Kunden war Chromalox in der Lage, eine Heizpatrone in Tiefziehtechnik zu entwickeln. Anstelle der Verwendung eines standardmäßigen geschweißten Rohres mit einer geschweißten Abschlussscheibe verwendeten wir ein gezogenes Rohr. Tiefziehen ist ein Verfahren, bei dem ein Metallblech mit einem Stempel in eine radiale Form gebracht wird. Traditionelle Heizpatronen benutzen aufgeschweißte oder über einen Dorn gezogene Röhrenkonstruktionen, bei denen ein Streifen zu einer Röhre geformt und geschweißt wird. Tiefziehen eliminiert alle Schweißnähte, die typisch für traditionelle Heizpatronen sind. Tiefziehen beseitigt auch die Notwendigkeit für geschweißte Abschlussscheiben, die, wenn sie nicht richtig hergestellt werden, das Eindringen von Feuchtigkeit in das Element bewirken. Technische Daten machen strenge Vorgaben für die Mindestwanddicken in der gesamten Röhre. Dies eliminiert das Eindringen von Feuchtigkeit durch eine fehlerhafte Schweißverbindung auf der Länge der Röhre oder des geschweißten Endes. Wir entwickelten eine spezielle Buchse mit einer Schweißmuffe darauf, sodass sie außerhalb des eigentlichen Elements mit dem Rohr verschweißt ist. Sollte ein Leck dort auftreten, würde das Wasser aus der Buchse austreten, jedoch nicht in das eigentliche Heizelement gelangen, wodurch die Möglichkeit eines Kurzschlusses nicht besteht.  Das gezogene Rohr hilft auch bei der Korrosionsbeständigkeit. Mit einer geschweißten Röhre kann Kohlenstoff in die WEZ (Wärmeeinflusszone) eintreten und zu einer Verkapselung des Chroms führen, was die Möglichkeit für Korrosion erhöht. Wir haben außerdem durch elektrolytisches Polieren des Heizers für eine höhere Korrosionsbeständigkeit gesorgt.

Vorteile 

  • Keine Schweißnaht auf der Röhre 
  • Keine geschweißte Abschlussscheibe 
  • Kein Schweißen, das zu Kohlenstoffablagerung führen kann 
  • Viel geringere Wahrscheinlichkeit für den Eintritt von Feuchtigkeit
  • Überlegene Korrosionsbeständigkeit