एक प्रश्न जो उच्च तापमान अनुप्रयोगों में अक्सर सामने आता है, उसमें एक फास्टन कार्ट्रिज हीटर शामिल होता है जो पहले तो अच्छा काम करता प्रतीत होता है, लेकिन कुछ सौ घंटों के बाद, नट को निकालना असंभव हो जाता है। धागे जब्त कर लिए गए हैं. हीटर अटक गया है. इसे बाहर निकालने का एकमात्र तरीका ड्रिल करना या काटना है, जिससे महंगी कैविटी को नुकसान होने का जोखिम उठाना पड़ता है। मूल कारण आमतौर पर फास्टनर सामग्री और ऑपरेटिंग वातावरण के बीच बेमेल है। फास्टनर के लिए सही सामग्री का चयन करना उतना ही महत्वपूर्ण है जितना कि सही हीटर का चयन करना।
कार्ट्रिज हीटर के लिए सबसे आम फास्टनर सामग्री स्टेनलेस स्टील है, आमतौर पर ग्रेड 304 या 316। स्टेनलेस स्टील अच्छा संक्षारण प्रतिरोध और मध्यम उच्च तापमान ताकत प्रदान करता है। यह लगभग 400 डिग्री तक अच्छा काम करता है। उस तापमान से ऊपर, स्टेनलेस स्टील नरम होना शुरू हो जाता है। नट क्लैंपिंग बल खो सकता है, जिससे हीटर शिफ्ट हो सकता है। अधिक गंभीर रूप से, स्टेनलेस स्टील के धागों में उच्च तापमान पर खराब होने की प्रवृत्ति होती है, खासकर जब स्टेनलेस स्टील फिटिंग पर स्टेनलेस स्टील नट का उपयोग किया जाता है। गैलिंग एक प्रकार का गंभीर चिपकने वाला घिसाव है जो धागों को एक साथ बांध देता है, जिससे अलग करना लगभग असंभव हो जाता है।
400 डिग्री से ऊपर के अनुप्रयोगों के लिए, उच्च तापमान वाले मिश्र धातु जैसे Incoloy® 800 या Incoloy® 600 बेहतर विकल्प हैं। ये सामग्रियां अपनी यांत्रिक शक्ति बनाए रखती हैं और 700 डिग्री या इससे अधिक तापमान पर ऑक्सीकरण का विरोध करती हैं। स्टेनलेस स्टील की तुलना में इनमें पित्त बनने की संभावना भी कम होती है। व्यापार-बंद लागत है। Incoloy® और Inconel® फास्टनरों स्टेनलेस स्टील की तुलना में काफी अधिक महंगे हैं। लेकिन एक महत्वपूर्ण अनुप्रयोग में जहां हीटर प्रतिस्थापन मुश्किल है या जहां डाउनटाइम महंगा है, अतिरिक्त खर्च उचित है।
एक अन्य सामग्री विकल्प निकल-आधारित मिश्र धातु है जैसे मोनेल®। मोनेल फास्टनरों विशेष रूप से समुद्री या रासायनिक वातावरण में उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करते हैं। वे मध्यम तापमान पर अच्छा प्रदर्शन करते हैं लेकिन 400 डिग्री से ऊपर निरंतर उपयोग के लिए अनुशंसित नहीं हैं। क्रायोजेनिक या कम तापमान वाले अनुप्रयोगों के लिए, ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स अपनी कठोरता बनाए रखते हैं और एक अच्छा विकल्प हैं।
अनुभव से पता चलता है कि फास्टनर सामग्री को मिलाना एक आम गलती है। Incoloy® फिटिंग पर स्टेनलेस स्टील नट का उपयोग करने की अनुशंसा नहीं की जाती है। दोनों सामग्रियों में थर्मल विस्तार के अलग-अलग गुणांक और अलग-अलग गैलिंग विशेषताएं हैं। उच्च तापमान पर, स्टेनलेस स्टील नट Incoloy® फिटिंग से अधिक फैल सकता है, जिससे नट ढीला हो सकता है। या फिर नट फिटिंग से टकराकर धागों को पकड़ सकता है। सबसे सुरक्षित तरीका हीटर फिटिंग के समान मिश्र धातु से बने फास्टनर का उपयोग करना है।
उन अनुप्रयोगों के लिए जहां विद्युत अलगाव की आवश्यकता होती है, जैसे कि कुछ चिकित्सा या प्रयोगशाला उपकरणों में, गैर-धातु फास्टनरों की आवश्यकता हो सकती है। एल्युमिना या ज़िरकोनिया जैसी सामग्रियों से बने सिरेमिक नट और थ्रेडेड बुशिंग उपलब्ध हैं। ये सिरेमिक बहुत उच्च तापमान पर अपनी ताकत बनाए रखते हैं और उत्कृष्ट विद्युत इन्सुलेशन प्रदान करते हैं। हालाँकि, वे भंगुर होते हैं और यांत्रिक तनाव या थर्मल झटके से टूट सकते हैं। उन्हें सावधानी से संभाला जाना चाहिए और कम टॉर्क मूल्यों पर कस दिया जाना चाहिए।
एक अन्य विचार फास्टनर की सतह की फिनिश है। एक चिकनी, पॉलिश की गई फिनिश पित्त के जोखिम को कम करती है और हटाने को आसान बनाती है। कुछ निर्माता फास्टनरों को एंटी-गैलिंग कोटिंग्स के साथ पेश करते हैं, जैसे सिल्वर प्लेटिंग या निकल-पीटीएफई मिश्रित कोटिंग्स। ये कोटिंग्स एक चिकनाई वाली परत प्रदान करती हैं जो उच्च तापमान पर भी धागे को सिकुड़ने से रोकती है। कोटिंग को ऑपरेटिंग तापमान के लिए रेट किया जाना चाहिए; कई मानक कोटिंग्स 300 डिग्री से ऊपर खराब हो जाती हैं।
संक्षेप में, कार्ट्रिज हीटर के लिए सही फास्टनर सामग्री का चयन करने में सामग्री को ऑपरेटिंग तापमान, पर्यावरण और हीटर फिटिंग सामग्री से मेल खाना शामिल है। स्टेनलेस स्टील 400 डिग्री तक अच्छा काम करता है। उच्च तापमान के लिए Incoloy® या Inconel® की आवश्यकता होती है। सामग्रियों को मिलाने से बचें. विद्युत अलगाव के लिए सिरेमिक फास्टनरों पर विचार करें। उच्च तापमान अनुप्रयोगों में एंटी-गैलिंग कोटिंग्स की तलाश करें। फास्टनर सिस्टम का एक छोटा सा हिस्सा है, लेकिन गलत सामग्री चुनने से नियमित हीटर प्रतिस्थापन एक प्रमुख मरम्मत कार्य में बदल सकता है। जब फास्टनर सही होता है, तो हीटर सुरक्षित रहता है और चक्र दर चक्र हटाना आसान रहता है।
