У комерцијалној машини за еспресо, унутрашњи пут течности је термално окружење високог{0}}циклуса. Једна јединица може скочити из стања приправности од 20 степени на температуру кувања од 96 степени и до 125 степени за испоруку паре стотине пута дневно. Док се дизајнери у великој мери фокусирају на регулацију притиска и температурну стабилност за екстракцију укуса, механички изазов „водовода без цурења-“ остаје секундарна, али критична тачка квара. У овим системима, примарни узрок лабављења спојева и сталног „микро{8}}капања“ није нужно притисак-већ је неконтролисано термичко ширење заптивних еластомера.
Физичка делта: разумевање линеарног ЦТЕ-а
Основни инжењерски изазов лежи уЛинеарни коефицијент топлотног ширења (ЦТЕ). Већина комерцијалних машина за кафу користи хибридну водоводну архитектуру: котлове од нерђајућег челика или месинга и арматуре повезане преко силиконских цеви.
ЦТЕ од нерђајућег челика 316 је приближно1.6×10-5/K. Насупрот томе, типичан силиконски еластомер{1}} за храну има ЦТЕ у распону од2.0да3.0×10-4/K. То значи да се за сваки степен пораста температуре силикон шири скоро брзином15 до 20 пута већинего метални окови за које је причвршћен. Када се котао загреје на 120 степени за производњу паре, силиконско црево покушава да "расте" знатно брже него што метална бодљика или спољна компресијска обујмица могу да прими.
Механизам отказа: интерференција и притисак на интерфејсу
Заптивање у апарату за кафу се ослања наИнтерференце Фит. Силиконска цев је затегнута преко шипке, а механичка стезаљка обезбеђује радијалну силу потребну за одржавање заптивке.
Како се систем загрева, висок ЦТЕ силикона ствара сценарио двоструког{0}}стреса. Прво, материјал се радијално шири, повећавајући унутрашњи притисак на стезаљку. Ако је стезаљка крута (као стандардна стезаљка за уши), силикон је у суштини "згњечен" о металну шипку. Под овим условима, силикон излажеопуштање од стреса. Полимерни ланци се поравнавају како би се смањио унутрашњи стрес.
Криза се јавља током циклуса хлађења. Када машина уђе у режим приправности и температура се врати на 20 степени, силикон се скупља 20 пута брже од метала. Пошто је материјал био подвргнут релаксацији напрезања током фазе топлоте, можда се више неће вратити на првобитну напетост интерференције. Притисак на интерфејсу пада испод притиска течности, што доводи до страшног „цурења у стању приправности“.
Зашто је платина{0}}очвршћени силикон одлучујући избор
Да би се ублажили ови проблеми, избор између пероксида{0}}излечи иПлатинум{0}}осушен силиконније само питање безбедности хране; реч је о термомеханичкој предвидљивости.
Пероксидом-осушени силикони често садрже ширу дистрибуцију молекулских тежина и испарљивих остатака (ацетофенон и бензојева киселина). Ове нечистоће узрокују да понашање материјала при ширењу буде не-нелинеарно и мање предвидљиво током хиљада циклуса.
Платинум{0}}очвршћен силиконпроизводи се реакцијом додавања-која не оставља хемијске нуспроизводе. Осим што је „чишћи“ и испуњава стандарде ФДА/БфР за не-миграцију, платином-очврснути силикон има веома уједначену густину укрштених-веза. За инжењера, ова униформност се преводи као астабилан ЦТЕ профил. Коришћењем материјала са доследном стопом експанзије, дизајнери могу да израчунају прецизне захтеве за оптерећење{1}}затезања који узимају у обзир термички циклус без изазивања прераног опуштања напона.
Спецификација: Толеранције и запреминско проширење
Прецизно пиварство захтева прецизне спецификације. У-системима за кафу на високим температурама, стандардне комерцијалне толеранције често нису довољне.
ИСО 3302-1 М1 класа:Заптивке и црева треба да буду произведени према М1 (висока прецизност) стандардима. С обзиром да пораст температуре од 100 степени може изазвати азапреминско проширење од 3% до 5%, почевши од уске димензионалне основне линије је од суштинског значаја за одржавање исправног односа компресије.
Стабилност дурометра:Тврдоћа А Схоре А од 60-70 је типична за пумпе и котлове. Међутим, једињење мора бити пројектовано за ниску "Делта тврдоћу" на температури како би се осигурало да материјал не омекша толико да екструдира из фитинга под притиском.
Критичне тачке примене
Црева за бојлер{0}}до-групе:Ове линије се суочавају са најчешћим термичким циклусима. Платинум{1}}очвршћен силикон је неопходан да би се издржао притисак кувања уз прилагођавање брзим циклусима експанзије котла.
Унутрашње заптивке парног цеви:Изложен највишим температурама (120 степени +). Силикон-високих перформанси са ниском компресијом је од виталног значаја за спречавање бајпаса паре, који може да опече руковаоца.
Улазне цеви вибрационе пумпе:Док су температуре овде ниже, силикон мора да се одупре „усисном колапсу“ до којег може доћи ако материјал постане превише мекан услед топлоте околине унутар кућишта машине.
Закључак
Управљање термичким ширењем је разлика између врхунске{0}}машине која траје десет година и потрошачке јединице којој је потребан позив сервиса у првој години. Усклађивањем механичких ограничења система са ЦТЕ силикона осушеног платином-, произвођачи могу да обезбеде да „окружење пива“ остане херметички затворено, без обзира на температурне флуктуације.
Атбртруббер, нудимо специјализована силиконска решења за глобалну индустрију кафе. Наша једињења-осушена платином су оптимизована за термомеханичку стабилност и испуњавају најстроже глобалне{2}} прописе о контакту са храном. За техничку ревизију профила термичке експанзије вашег пута течности, контактирајте наш инжењерски тим са подацима о специфичној температури котла и геометрији фитинга.
