Komerciālā espresso automātā iekšējais šķidruma ceļš ir augsta -cikla termiskā vide. Viena iekārta var pāriet no 20 grādu gaidīšanas režīma uz 96 grādu gatavošanas temperatūru un līdz 125 grādiem tvaika padevei simtiem reižu dienā. Lai gan dizaineri lielu uzmanību pievērš spiediena regulēšanai un temperatūras stabilitātei garšas iegūšanai, mehāniskā problēma, kas saistīta ar "santehniku bez noplūdēm", joprojām ir sekundārs, bet būtisks kļūmes punkts. Šajās sistēmās galvenais šuvju atslābināšanas un pastāvīgas "mikro{8}pilināšanas" cēlonis ne vienmēr ir spiediens-tā ir nekontrolēta blīvējuma elastomēru termiskā izplešanās.
Fiziskā delta: Lineārā CTE izpratne
Galvenais inženiertehniskais izaicinājums irLineārais termiskās izplešanās koeficients (CTE). Lielākajā daļā komerciālo kafijas automātu tiek izmantota hibrīda santehnikas arhitektūra: nerūsējošā tērauda vai misiņa katli un armatūra, kas savienota ar silikona caurulēm.
316 nerūsējošā tērauda CTE ir aptuveni1.6×10-5/K. Turpretim tipiskam pārtikas-silikona elastomēram CTE ir no2.0uz3.0×10-4/K. Tas nozīmē, ka par katru temperatūras paaugstināšanās grādu silikons izplešas gandrīz ar ātrumu15 līdz 20 reizes lielāksnekā metāla veidgabali, pie kuriem tas ir piestiprināts. Kad katls uzkarst līdz 120 grādiem tvaika ražošanai, silikona šļūtene cenšas “augt” ievērojami ātrāk, nekā spēj uzņemt metāla stieņu vai ārējās kompresijas skava.
Neveiksmes mehānisms: Interference Fit un Interface Pressure
Blīvēšana kafijas automātā balstās uzInterference Fit. Silikona caurule ir izstiepta virs stieņa, un mehāniskā skava nodrošina radiālo spēku, kas nepieciešams blīvējuma uzturēšanai.
Sistēmai uzkarstot, silikona augstais CTE rada dubultu{0}}stresa scenāriju. Pirmkārt, materiāls izplešas radiāli, palielinot iekšējo spiedienu pret skavu. Ja skava ir stingra (kā standarta auss skava), silikons būtībā tiek "saspiests" pret metāla stieni. Šādos apstākļos silikona eksponātistresa relaksācija. Polimēru ķēdes pārkārtojas, lai mazinātu iekšējo stresu.
Krīze notiek dzesēšanas cikla laikā. Kad iekārta pāriet gaidstāves režīmā un temperatūra nokrītas atpakaļ līdz 20 grādiem, silikons saraujas 20 reizes ātrāk nekā metāls. Tā kā materiāls tika pakļauts sprieguma relaksācijai karstuma fāzes laikā, tas var vairs neatgriezties pie sākotnējā traucējumu spriedzes. Interfeisa spiediens nokrītas zem šķidruma spiediena, kā rezultātā rodas baisā "gaidstāves noplūde".
Kāpēc platīna{0}}sacietējis silikons ir noteicošā izvēle
Lai mazinātu šīs problēmas, jāizvēlas starp peroksīdu{0}}cietināto unPlatīna{0}}cietināts silikonsir vairāk nekā tikai pārtikas nekaitīguma jautājums; tas ir termomehāniskās paredzamības jautājums.
Peroksīdā{0}}cietinātie silikoni bieži satur plašāku molekulmasu sadalījumu un gaistošus atlikumus (acetofenonu un benzoskābi). Šie piemaisījumi izraisa materiāla izplešanās darbību ne-lineāru un mazāk paredzamu tūkstošiem ciklu laikā.
Platīna{0}}cietināts silikonstiek ražots pievienošanas{0}}reakcijā, kas neatstāj ķīmiskus blakusproduktus. Platīna-sacietējušajam silikonam ir ne tikai "tīrāks" un atbilst FDA/BfR standartiem attiecībā uz ne-migrāciju, bet arī ļoti vienmērīgs šķērssaites-blīvums. Inženierim šī vienveidība nozīmē astabils CTE profils. Izmantojot materiālu ar konsekventu izplešanās ātrumu, dizaineri var aprēķināt precīzas spailes{1}}slodzes prasības, kas ņem vērā termisko ciklu, neizraisot priekšlaicīgu spriedzes atslābināšanu.
Specifikācija: pielaides un tilpuma izplešanās
Precīzai alus pagatavošanai ir nepieciešamas precīzas specifikācijas. Augstas-temperatūras kafijas sistēmās standarta komerciālās pielaides bieži vien nav pietiekamas.
ISO 3302-1 M1 klase:Blīves un šļūtenes jāražo atbilstoši M1 (augstas precizitātes) standartiem. Ņemot vērā, ka temperatūras paaugstināšanās par 100 grādiem var izraisīt atilpuma palielināšanās no 3% līdz 5%, sākot ar stingru izmēru bāzes līniju, ir būtiska, lai saglabātu pareizu kompresijas pakāpi.
Durometra stabilitāte:A Shore A cietība 60–70 ir raksturīga sūkņu un katlu līnijām. Tomēr maisījumam ir jābūt konstruētam ar zemu "delta cietību" temperatūrā, lai nodrošinātu, ka materiāls nerimst tik ļoti, ka tas zem spiediena izspiežas no savienotājelementa.
Kritiskie pielietojuma punkti
Katla-uz-grupas šļūtenes:Šīs līnijas saskaras ar visbiežāk sastopamo termisko ciklu. Ar platīnu -sacietējis pastiprināts silikons ir nepieciešams, lai izturētu gatavošanas spiedienu, vienlaikus pielāgojoties katla ātrajiem izplešanās cikliem.
Steam Wand iekšējie blīvējumi:Pakļauts augstākajai temperatūrai (120 grādi +). Augstas -veiktspējas silikons ar zemu kompresijas komplektu ir ļoti svarīgs, lai novērstu tvaika apiešanu, kas var applaucēt operatoru.
Vibrācijas sūkņa ieplūdes caurules:Kamēr šeit temperatūra ir zemāka, silikonam ir jāiztur "iesūkšanas sabrukums", kas var rasties, ja materiāls kļūst pārāk mīksts apkārtējā siltuma dēļ iekārtas korpusā.
Secinājums
Termiskās izplešanās pārvaldība ir atšķirība starp augstākās klases{0}}iekārtu, kas kalpo desmit gadus, un patērētāju ierīci, kuras pirmajā gadā ir nepieciešams servisa izsaukums. Saskaņojot sistēmas mehāniskos ierobežojumus ar platīna-sacietējuša silikona CTE, ražotāji var nodrošināt, ka "gatavošanas vide" paliek hermētiski noslēgta neatkarīgi no temperatūras svārstībām.
Plkstbrtrubber, mēs piedāvājam specializētus silikona risinājumus pasaules kafijas industrijai. Mūsu platīna{1}}savienojumi ir optimizēti termomehāniskai stabilitātei un atbilst visstingrākajiem globālajiem pārtikas-kontaktu noteikumiem. Lai veiktu šķidruma ceļa termiskās izplešanās profila tehnisko auditu, sazinieties ar mūsu inženieru komandu, lai uzzinātu jūsu katla temperatūru un armatūras ģeometrijas datus.
