La 300 de grade Celsius, o placă de încălzire transferă o mare parte a energiei sale nu prin contact direct, ci prin radiație infraroșie invizibilă și strălucitoare. Eficiența acestui transfer radiativ de căldură este guvernată de o singură proprietate a suprafeței: emisivitatea sa. O suprafață goală, de oțel oxidat și una acoperită cu PTFE-amândouă par foarte diferite pentru ochi, dar cu o undă infraroșie, sunt surprinzător de similare. Diferența critică dintre ele nu este cât de bine transmit căldura, ci ce se întâmplă când o piesă le atinge.
Transfer radiativ de căldură și emisivitate de suprafață
Performanța unei plăci de încălzire în transferul radiativ de căldură este determinată în mare măsură de emisivitatea suprafeței sale. Oțelul oxidat, cu suprafața sa întunecată, mată, are o emisivitate foarte mare, de obicei în intervalul 0,8 până la 0,9. Acest lucru îl face un radiator excelent, trimițând eficient energie termică în împrejurimi. În mod surprinzător, o acoperire PTFE-în ciuda aspectului său alb sau translucid- prezintă, de asemenea, o emisivitate la fel de mare, adesea în jur de 0,9 în spectrul infraroșu.
Pentru ochiul infraroșu, plasticul alb și oțelul negru sunt de aceeași culoare caldă și strălucitoare. Dintr-o perspectivă pur radiativă, ambele suprafețe funcționează aproape identic la 300 de grade, ceea ce înseamnă că eficiența termică a plăcii nu este compromisă de un strat de PTFE.
Diferențele de interacțiune mecanică și de suprafață
În timp ce emisivitatea guvernează transferul radiativ de căldură, mecanica suprafeței guvernează eliberarea pieselor și fiabilitatea procesului. Stratul de oxid aspru microscopic de pe oțel se poate interconecta cu părțile polimerice fierbinți, ceea ce duce la lipire, înțepare sau rupere în timpul îndepărtării. PTFE, cu energia sa de suprafață ultra-scăzută și stratul neted, inert din punct de vedere chimic, oferă o interfață anti-perfectă. Acest lucru permite îndepărtarea curată a pieselor, fără a se deteriora, deformare sau aderență reziduală.
Combinația dintre emisivitate ridicată și performanță de eliberare face ca plăcile acoperite cu PTFE-să fie deosebit de avantajoase în procesele în care integritatea pieselor este critică.
Măsurarea emisivității
Emisivitatea unei suprafețe este un număr adimensional între 0 și 1 și poate fi măsurată cu un emisometru dedicat. Atât suprafețele din oțel oxidat, cât și PTFE la 300 de grade se vor înregistra aproape de 0,9, confirmând performanța lor radiativă similară. Pentru inginerii de proces, alegerea dintre aceste materiale este, prin urmare, mai puțin despre transferul de căldură și mai mult despre interacțiunea mecanică și chimică cu piesa de prelucrat.
Concluzie
La temperaturi ridicate, oțelul oxidat și un strat de PTFE sunt radiatoare termice la fel de eficiente. Învelișul PTFE oferă totuși superputerea esențială și suplimentară a eliberării fără efort a pieselor. Combinând eficiența termică cu performanța anti--aderență, o placă acoperită cu PTFE-se asigură că căldura este furnizată uniform și piesele sunt îndepărtate curat, protejând atât produsul, cât și echipamentul de proces.
Cea mai bună suprafață a plăcii este cea care trimite căldura și dă drumul piesei.
