La differenza principale è che i produttori che necessitano di riscaldamento locale per le loro applicazioni si rivolgono ai vantaggi dei riscaldatori flessibili installati su componenti e apparecchiature. Questi riscaldatori possono fornire livelli di calore bassi o alti a diverse temperature per fornire un adeguato trasferimento di calore a seconda dell'applicazione.
I materiali del riscaldatore sono configurabili e personalizzati per adattarsi a una varietà di applicazioni. I produttori dovranno selezionare un elemento riscaldante che fornisca un calore adeguato, una distribuzione equilibrata del calore e la capacità di collocare più densità di potenza in un riscaldatore flessibile. Due elementi riscaldanti comuni includono la lamina di avvolgimento e incisione.
Elementi a filo avvolto
L'elemento di avvolgimento è costituito da un filo di resistenza di un diametro specificato. Questo filo può avere trefoli singoli o essere costituito da più trefoli intrecciati insieme e posizionati su un'anima in fibra di vetro. Questo filo viene quindi vulcanizzato su un substrato di neoprene o gomma siliconica rinforzata con nylon, poiché lo spessore del materiale può variare da 0.032 pollici. I fili di resistenza sono avvolti in uno schema specifico in modo che siano uniformemente distanziati in tutto il substrato.
Esempio di realizzazione di un riscaldatore flessibile a filo avvolto.
I componenti a filo avvolto hanno molti vantaggi. Questi elementi forniscono un livello più elevato di resistenza fisica, rendendoli ideali per applicazioni di riscaldamento in cui possono essere presenti forze di attrito sui riscaldatori flessibili. La flessibilità è un altro grande vantaggio dei riscaldatori flessibili a filo avvolto. Possono facilmente gestire curve a raggio ridotto, poiché per applicazioni che richiedono riscaldatori più grandi, il filo può essere posizionato in strisce lunghe.
Gli elementi a filo avvolto sono gli elementi originali dei riscaldatori flessibili e sono una scelta adatta per i produttori che cercano riscaldatori in silicone più grandi. Oggi i produttori utilizzano ancora questo tipo di elemento in una varietà di applicazioni, comprese le apparecchiature per il riscaldamento degli alimenti e i tubi di riscaldamento.
Elementi in lamina di incisione
La pellicola per incisione è una tecnologia più recente rispetto agli elementi a filo avvolto che sono stati utilizzati negli ultimi 40 anni. La principale differenza del foglio per incisione è che non è composto da filo. Al contrario, proprio come un circuito stampato, è una lega metallica sottile con proprietà di resistenza elettrica che viene incisa con acido nel materiale del substrato. Il foglio di alluminio può essere sottile quanto 0.005 pollici e avere un aspetto simile al foglio di alluminio. I produttori di riscaldatori flessibili trasformeranno la lamina metallica in una forma rettangolare piatta e la posizioneranno in uno schema largo almeno 0,10 pollici.
Esempio di un riscaldatore flessibile con elemento in lamina incisa fabbricato.
Gli elementi in lamina di incisione possono offrire vantaggi speciali ai produttori che cercano riscaldatori flessibili più sottili in applicazioni in cui le dimensioni e il peso sono seri problemi. Possono essere utilizzati per la produzione a breve e lungo termine, poiché questi elementi consentono una maggiore densità di potenza e la capacità di riscaldarsi rapidamente.
Sebbene la lamina incisa richieda una larghezza maggiore per fornire la stessa potenza e resistenza degli elementi di avvolgimento, gli elementi possono essere posizionati più vicini tra loro senza contatto e cortocircuiti. Pertanto, la lamina incisa può trovarsi in uno spazio più ristretto sul substrato. Infine, i produttori possono ottenere un controllo della temperatura più preciso con complesse caratteristiche di distribuzione del calore.
Leghe per elementi riscaldanti
Alcune leghe metalliche hanno sia conduttività termica che resistività, il che le rende adatte all'uso come elementi riscaldanti. Le leghe sono costituite da metalli di base e altri elementi metallici in tracce che vengono aggiunti in processi specifici per alterare le proprietà meccaniche, strutturali, elettriche, termiche ed elettriche dei metalli di base. Le proprietà intrinseche della lega possono essere migliorate, come maggiore resistenza alla corrosione o conduttività, o impurità ridotte. Le leghe comunemente utilizzate negli elementi riscaldanti includono acciaio inossidabile, nichel-cromo, rame-nichel o Inconel 600.
acciaio inossidabile 304
L'acciaio inossidabile 304 è una lega metallica composta da cromo e nichel perché è anche combinato con il carbonio. Può essere formato utilizzando una varietà di tecniche tra cui l'idroformatura. I principali vantaggi dell'acciaio inossidabile sono l'eccellente capacità di trasferimento del calore, la resistenza alla corrosione e la facilità di fabbricazione. Ha una capacità termica di 20 gradi e una temperatura meccanica massima di 420 gradi.
Nicromo
Il nichel-cromo contiene una percentuale di nichel e cromo. L'aggiunta di cromo aumenta la resistenza e la resistenza alla corrosione alle alte temperature, rendendo la lega adatta per elementi a filo avvolto per la sua duttilità e resistenza. La temperatura massima di esercizio della lega è di 1100 gradi e la capacità termica è di circa 20 gradi.
Rame-nichel
Il rame-nichel è incredibilmente resistente alla corrosione e alla resistenza elettrica. Questa lega è spesso ricercata per la sua buona lavorabilità. Sebbene sia più adatto per elementi riscaldanti a 400 gradi, la sua temperatura meccanica massima è di 600 gradi. Fornisce inoltre una capacità termica di 20 gradi.
Inconel 600
La lega Inconel 600 è più adatta per applicazioni che richiedono un'elevata resistenza elettrica e alla corrosione, ed è anche non magnetica, rendendo la lega ideale per l'uso con elementi riscaldanti flessibili utilizzati con prodotti sensibili alle influenze magnetiche, all'aperto e in ambienti umidi. Contiene una combinazione di nichel, cromo e un po' di ferro. È anche altamente resistente chimicamente. La capacità termica della lega è di 20 gradi e la temperatura meccanica è di 1100 gradi.
Usa l'elemento riscaldante giusto per la tua applicazione
Il modo migliore per selezionare l'elemento riscaldante giusto per l'applicazione è determinare la densità di potenza richiesta, il trasferimento di calore e il preriscaldamento richiesti, l'ambiente di lavoro e le dimensioni del riscaldatore richiesto. Se i produttori necessitano di riscaldatori grandi e robusti con raggi di curvatura più piccoli e densità multiple di watt durante tutto il processo, i riscaldatori a filo avvolto possono fare il lavoro. Per le applicazioni che richiedono un sottile riscaldatore flessibile con riscaldamento rapido e buona capacità complessiva di trasferimento del calore, è possibile utilizzare elementi in lamina incisa.