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カートリッジヒータ 概要

特長

  • 高寿命、高電力密度が可能なヒータで、金属プレートの加熱に最適です。
  • 最高使用可能温度は各ページをご参照ください。最高使用温度900℃までの高温タイプもご用意しております。

基本構造

ニクロム線を高温特性に優れたセラミックスコアに巻き付け、酸化マグネシウムによって絶縁された圧縮型のヒータです。

取付方法

被加熱金属ブロックの取付穴はできるだけクリアランス(すきま)を小さくしてください。
ブロック穴加工はクリアランスが片側0.05以下を推奨します。

※ ヒータと被加熱物との密着度合は、ヒータの寿命に影響を与えます。また、大きなクリアランスは、昇温時間を長くし、温度制御に対する応答速度(レスポンス)が遅くなる原因となります。被加熱物の温度が300℃以下の場合、ドリル穴でも使用可能ですが、全てのヒータで取付穴はリーマ穴(H7)を推奨します。

使用上の注意

  1. ヒータを大気中で空焼きしないでください。ヒータの発熱部が一部分でも被加熱物から出た状態で使用しますと異常発熱により断線・発火する場合があります。
  2. ヒータのリード線部分に水等がかからないようにしてください。漏電、ショートの原因となります。
  3. 被加熱部の穴加工時に使用するマシン油、グリスは除去してください。炭化して異常発熱の原因となります。
  4. ON−OFFサイクルが異常に短いとヒータの寿命に悪影響を与えます。PID制御によるコントローラの使用をお薦めします。
  5. リード線根元部のニッケルピンを何度も屈曲させると折れることがあります。
  6. 定格電圧(V)以上での使用はしないでください。
  7. ヒータを被加熱物から外す際は必ず電源を切ってください。また、電源を切った後のヒータには、すぐに触れないでください。
  8. リード線出口付近は130℃以下にしてください。
  9. フランジ付をご利用頂く際、フランジ付近は180℃以下でご使用ください。

※その他各カートリッジヒータにおける注意点は各該当頁に記載しておりますので、こちらも必ず守って正しくご使用ください。

電力(電力密度)別昇温時間実測データ

カートリッジヒータ 特長一覧表

タイプ Type 特長 納期 掲載ページ
L寸・W寸指定(固定) MCHK/MCHS 最もスタンダードなタイプ 在庫品/
5日目発送
商品ページ
高温タイプL寸・W寸固定

MCHIK

最高使用温度871℃の高温対応型 在庫品/
3日目発送
商品ページ
高温タイプL寸・W寸指定 MCHLH/MCHLH 最高使用温度900℃の高温対応型 8日目発送 商品ページ
リード線保護型・内部結線タイプ MCHG リード線根元をステンレスパイプで補強 8日目発送 商品ページ
リード線選択 MCHSR リード線の種類が選択可 5日目発送 商品ページ
フランジ MCFH プレートからの抜けを防止

8日目発送

商品ページ
フレキシブルホース MCHH/MCHH リード線部を保護 商品ページ
センサ付 MCHSSS/MCHSSC ヒータ自体の過昇を防止 商品ページ
リード線・フランジ選択 MCFH リード線・フランジ形状を各種選択可 商品ページ
断線防止・内部結線 MCHZ/MCHZ リード線の曲げに強い 商品ページ
ローレットフランジ付リード線保護 MCHX 取り外し容易かつリード線部を保護 商品ページ
均熱 MCHC□□ 温度分布のバランスが良好 商品ページ
L型 MCHL/MCHZL リード線部の省スペース化 商品ページ
L型ローレットフランジ MCHLR/MCZLR L型にローレットフランジを追加 商品ページ
L型補強タイプ MCLK/MCLF エルボをステンレスパイプで補強 商品ページ
発熱部長さ指定 MCHP/MCHP 発熱部の長さが指定可能 商品ページ

※詳細は各ページをご参照ください。

選定方法

①ヒータに必要な熱量(W)を決める。

被加熱物の質量、比熱、上昇温度、及び設定温度までの加熱時間から以下の計算式によって算出します。

効率(η)は、保温、断熱、ヒータの配置等によって異なるため、正確に算出することは難しいですが、一般的には0.2~0.5位が適当です。

主な材質の比重・比熱

材質 比重(g/cm3 比熱(kcal/kg℃)
アルミニウム(A7075P系) 2.80 0.230
7.85 0.113
ステンレス 7.82 0.110
黄銅 8.70 0.100

例) 200×100×50(mm)の質量が約8kgのステンレス材を使用したヒータブロックを、 180℃にする場合。
(ヒータブロックが20℃で、設定温度までの加熱時間を30分とする。)

※効率を0.3とした。
電力(電力密度)別昇温時間実測データ参照

②ヒータの本数と1本あたりの熱量(W)を決める。

被加熱物の大きさからヒータの本数を決め、合計の熱量(W)が被加熱物に必要な熱量になるようにします。

例) 550(W)のヒータを2本使用(合計1100W)。

●カートリッジヒータの選定商品ページ MCHSの場合)

①ヒータの径と長さを決める。

②使用される電圧(V)を決める。

③被加熱物が必要とする熱量(W)を決める。

④必要とするヒータ径(D)、長さ(L)、電圧(V)、熱量(W)に適応するものがL寸・W(電力)固定タイプ商品ページ・高温タイプ商品ページにあるか確認する。

注意:L寸・W(電力)固定タイプの電力(W)が、必要とする熱量(W)より大きいものを選定ください。

⑤発熱部の電力密度(W/cm2)が、2以上15以下(W/cm2)のとき製作可能です。

⑥リード線の長さを決める。

※電力密度(W/cm2)が2以上にならない場合は、 1)ヒータ径を細くする、2)ヒータ長を短くする、3)使用数量を減らす。
※電力密度(W/cm2)が15以下にならない場合は、1)ヒータ径を太くする、2)ヒータ長を長くする、3)使用数量を増やす、等して対応してください。
※ヒータの電力密度(W/cm2)はできるだけ低くした方が、寿命が長くなり制御が安定します。

温度制御

温度センサの位置は、被加熱物(金属ブロック)の設定条件によって決定されますが、ヒータのオーバーヒートを防ぐ目的からできるだけヒータに近い位置に設置されることをお薦めします。
※一般的にはヒータと温度センサの距離は10mm前後が適当です。

カートリッジヒータの固定

カートリッジヒータが取付穴から抜けないようにする際は、

  1. ビスでシースを固定する
  2. アングル等にリード線を固定する

カートリッジヒータの応用使用例

カートリッジヒータは金属ブロックへの加熱以外にも様々な用途でご使用頂けます。

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