Hlavním rozdílem je, že výrobci, kteří pro své aplikace potřebují lokální vytápění, se obracejí na výhody flexibilních ohřívačů instalovaných na součástech a zařízeních. Tyto ohřívače mohou poskytovat nízké nebo vysoké úrovně tepla při různých teplotách, aby zajistily správný přenos tepla v závislosti na aplikaci.
Materiály ohřívačů jsou konfigurovatelné a přizpůsobené tak, aby vyhovovaly různým aplikacím. Výrobci budou muset vybrat topné těleso, které poskytuje správné teplo, vyváženou distribuci tepla a schopnost umístit do flexibilního ohřívače více hustot výkonu. Mezi dva běžné topné prvky patří navíjecí a leptací fólie.
Drátové prvky
Vinutí je tvořeno odporovým drátem stanoveného průměru. Tento drát může mít jednotlivé prameny nebo sestávat z několika pramenů, které jsou spleteny dohromady a umístěny na jádru ze skleněných vláken. Tento drát je poté vulkanizován na neoprenový substrát nebo nylonem vyztuženou silikonovou pryž, protože tloušťka materiálu se může pohybovat od 0,032 palce. Odporové dráty jsou navinuty do specifického vzoru tak, aby byly rovnoměrně rozmístěny po celém substrátu.
Příklad výroby ohebného topného tělesa s drátěným prvkem.
Drátové komponenty mají mnoho výhod. Tyto prvky poskytují vyšší úroveň fyzické pevnosti, díky čemuž jsou ideální pro topné aplikace, kde mohou na flexibilních topných tělesech působit třecí síly. Flexibilita je další hlavní výhodou drátěných ohebných ohřívačů. Snadno zvládnou ohyby s malým poloměrem, protože pro aplikace, které vyžadují větší ohřívače, může být drát umístěn v dlouhých pásech.
Drátové prvky jsou originální prvky flexibilních ohřívačů a jsou vhodnou volbou pro výrobce hledající větší silikonové ohřívače. Výrobci dnes stále používají tento typ prvků v různých aplikacích, včetně zařízení pro ohřev potravin a topných trubek.
Leptací fóliové prvky
Leptací fólie je novější technologie než drátové prvky, které se používaly poslední 40 roky. Hlavním rozdílem leptací fólie je, že není složena z drátu. Na rozdíl od toho, podobně jako deska s obvody, je to tenký slitinový kov s vlastnostmi elektrického odporu, který je leptán kyselinou do materiálu substrátu. Hliníková fólie může být tenká až 0,005 palce a může vypadat podobně jako hliníková fólie. Výrobci ohebných ohřívačů vyrobí kovovou fólii do obdélníkového plochého tvaru a umístí ji do vzoru, který je široký alespoň 0,10 palce.
Příklad vyrobeného ohebného topného tělesa z leptané fólie.
Leptací fóliové prvky mohou nabídnout zvláštní výhody výrobcům, kteří hledají tenčí ohebné ohřívače v aplikacích, kde velikost a hmotnost představují vážné obavy. Lze je použít pro krátkodobou i dlouhodobou výrobu, protože tyto prvky umožňují vyšší hustotu výkonu a schopnost rychlého zahřátí.
Ačkoli leptaná fólie vyžaduje širší šířku, aby poskytla stejný výkon a odpor jako vinuté prvky, lze prvky umístit blíže k sobě bez kontaktu a zkratů. Leptaná fólie tak může být v užším prostoru na substrátu. Konečně mohou výrobci získat přesnější řízení teploty s komplexními charakteristikami distribuce tepla.
Slitiny pro topná tělesa
Některé kovové slitiny mají jak tepelnou vodivost, tak měrný odpor, takže jsou vhodné pro použití jako topné články. Slitiny se skládají z obecných kovů a dalších stopových kovových prvků, které se přidávají ve specifických procesech za účelem změny mechanických, strukturálních, elektrických, tepelných a elektrických vlastností základních kovů. Mohou být zlepšeny vlastní vlastnosti slitiny, jako je vyšší odolnost proti korozi nebo vodivost nebo snížení nečistot. Mezi slitiny běžně používané v topných tělesech patří nerezová ocel, nikl-chrom, měď-nikl nebo Inconel 600.
304 nerezová ocel
Nerezová ocel 304 je kovová slitina složená z chrómu a niklu, protože je také kombinována s uhlíkem. Může být tvarován pomocí různých technik včetně hydroformingu. Hlavními výhodami nerezové oceli jsou vynikající schopnost přenosu tepla, odolnost proti korozi a snadná výroba. Má tepelnou kapacitu 20 stupňů a maximální mechanickou teplotu 420 stupňů.
nichrom
Nikl-chrom obsahuje procento niklu a chrómu. Přídavek chrómu zvyšuje odolnost i odolnost proti korozi vůči vysokým teplotám, díky čemuž je slitina vhodná pro drátěné vinuté prvky díky její tažnosti a pevnosti. Maximální provozní teplota slitiny je 1100 stupňů a tepelná kapacita je asi 20 stupňů.
Měď-nikl
Měď-nikl je neuvěřitelně odolný vůči korozi i elektrickému odporu. Tato slitina je často vyhledávaná pro svou dobrou obrobitelnost. Přestože je vhodnější pro topná tělesa na 400 stupňů, jeho maximální mechanická teplota je 600 stupňů. Poskytuje také tepelnou kapacitu 20 stupňů.
Inconel 600
Slitina Inconel 600 se nejlépe hodí pro aplikace vyžadující vysokou korozi a elektrickou odolnost a je také nemagnetická, díky čemuž je slitina ideální pro použití s flexibilními topnými prvky používanými s produkty citlivými na magnetické vlivy, venku a ve vlhkém prostředí. Obsahuje kombinaci niklu, chrómu a trochu železa. Je také vysoce chemicky odolný. Tepelná kapacita slitiny je 20 stupňů a mechanická teplota je 1100 stupňů.
Použijte správné topné těleso pro vaši aplikaci
Nejlepší způsob, jak vybrat správné topné těleso pro danou aplikaci, je určit požadovanou hustotu výkonu, požadovaný přenos tepla a předehřev, pracovní prostředí a velikost požadovaného topného tělesa. Pokud výrobci potřebují velké, robustní ohřívače s menšími poloměry ohybu a několika wattovými hustotami v průběhu celého procesu, mohou tuto práci zvládnout drátové ohřívače. Pro aplikace vyžadující tenký ohebný ohřívač s rychlým ohřevem a dobrou celkovou schopností přenosu tepla lze použít prvky z leptané fólie.