Основное отличие заключается в том, что производители, которым для своих целей необходим локальный обогрев, обращаются к преимуществам гибких нагревателей, установленных на компонентах и оборудовании. Эти нагреватели могут обеспечивать низкий или высокий уровень тепла при различных температурах для обеспечения надлежащей теплопередачи в зависимости от применения.
Материалы нагревателя конфигурируются и настраиваются в соответствии с различными приложениями. Производителям необходимо будет выбрать нагревательный элемент, который обеспечивает надлежащий нагрев, сбалансированное распределение тепла и возможность размещения нескольких плотностей мощности в гибком нагревателе. Два общих нагревательных элемента включают обмотку и фольгу для травления.
Проволочные элементы
Элемент обмотки состоит из провода сопротивления определенного диаметра. Эта проволока может иметь одинарную жилу или состоять из нескольких жил, сплетенных вместе и размещенных на сердечнике из стекловолокна. Этот провод затем вулканизируется на неопреновой подложке или силиконовой резине, армированной нейлоном, поскольку толщина материала может варьироваться от 0,032 дюйма. Резистивные провода намотаны по определенной схеме, так что они равномерно распределены по всей подложке.
Пример изготовления гибкого нагревателя с проволочным элементом.
Компоненты с проволочной обмоткой имеют много преимуществ. Эти элементы обеспечивают более высокий уровень физической прочности, что делает их идеальными для применения в системах отопления, где на гибких нагревателях могут присутствовать силы трения. Гибкость является еще одним важным преимуществом гибких нагревателей с проволочной обмоткой. Они легко справляются с изгибами малого радиуса, а для применений, требующих нагревателей большего размера, проволока может быть размещена в виде длинных полос.
Элементы с проволочной обмоткой являются оригинальными элементами гибких нагревателей и являются подходящим выбором для производителей, которым нужны большие силиконовые нагреватели. Сегодня производители по-прежнему используют элементы этого типа в различных приложениях, включая оборудование для нагрева пищевых продуктов, а также трубы для отопления.
Травление элементов фольги
Травление фольги — это более новая технология, чем проволочные элементы, которые использовались в течение последних 40 лет. Основное отличие фольги для травления в том, что она не состоит из проволоки. Напротив, как и печатная плата, это тонкий сплав металла с электрическим сопротивлением, который вытравлен кислотой в материале подложки. Алюминиевая фольга может быть толщиной от 0.005 дюймов и внешне похожа на алюминиевую фольгу. Производители гибких нагревателей делают металлическую фольгу плоской прямоугольной формы и размещают ее в виде узора шириной не менее 0,10 дюйма.
Пример изготовленного гибкого нагревателя с травленым элементом из фольги.
Элементы из фольги с травлением могут предложить особые преимущества производителям, которые ищут более тонкие гибкие нагреватели в приложениях, где размер и вес являются серьезными проблемами. Их можно использовать для краткосрочного и долгосрочного производства, поскольку эти элементы обеспечивают более высокую удельную мощность и способность быстро нагреваться.
Хотя вытравленная фольга требует большей ширины, чтобы обеспечить ту же мощность и сопротивление, что и элементы обмотки, элементы можно размещать ближе друг к другу без контакта и коротких замыканий. Таким образом, протравленная фольга может находиться в более тесном пространстве на подложке. Наконец, производители могут получить более точный контроль температуры со сложными характеристиками распределения тепла.
Сплавы для нагревательных элементов
Некоторые металлические сплавы обладают как теплопроводностью, так и удельным сопротивлением, что делает их подходящими для использования в качестве нагревательных элементов. Сплавы состоят из неблагородных металлов и других микроэлементов, которые добавляются в определенных процессах для изменения механических, структурных, электрических, термических и электрических свойств неблагородных металлов. Внутренние свойства сплава могут быть улучшены, такие как более высокая коррозионная стойкость или проводимость, или уменьшено количество примесей. Сплавы, обычно используемые в нагревательных элементах, включают нержавеющую сталь, никель-хром, медь-никель или инконель 600.
нержавеющая сталь 304
Нержавеющая сталь 304 представляет собой металлический сплав, состоящий из хрома и никеля, поскольку он также сочетается с углеродом. Он может быть сформирован с использованием различных методов, включая гидроформинг. Основными преимуществами нержавеющей стали являются отличная теплопроводность, коррозионная стойкость и простота изготовления. Он имеет теплоемкость 20 градусов и максимальную механическую температуру 420 градусов.
нихром
Никель-хром содержит процент никеля и хрома. Добавление хрома повышает сопротивление, а также коррозионную стойкость к высоким температурам, что делает сплав пригодным для изготовления проволочных элементов благодаря его пластичности и прочности. Максимальная рабочая температура сплава составляет 1100 градусов, а теплоемкость около 20 градусов.
Медно-никелевый сплав
Медно-никелевый сплав невероятно устойчив к коррозии, а также к электрическому сопротивлению. Этот сплав часто пользуется спросом из-за его хорошей обрабатываемости. Хотя он больше подходит для нагревательных элементов при температуре 400 градусов, его максимальная механическая температура составляет 600 градусов. Он также обеспечивает теплоемкость 20 градусов.
Инконель 600
Сплав Inconel 600 лучше всего подходит для применений, требующих высокой коррозионной и электрической стойкости, а также является немагнитным, что делает сплав идеальным для использования с гибкими нагревательными элементами, используемыми с продуктами, чувствительными к магнитным воздействиям, на открытом воздухе и во влажной среде. Он содержит комбинацию никеля, хрома и некоторого количества железа. Он также обладает высокой химической стойкостью. Теплоемкость сплава 20 градусов, механическая температура 1100 градусов.
Используйте правильный нагревательный элемент для вашего применения
Лучший способ выбрать правильный нагревательный элемент для применения — это определить требуемую удельную мощность, требуемую теплопередачу и предварительный нагрев, рабочую среду и размер необходимого нагревателя. Если производителям нужны большие прочные нагреватели с меньшим радиусом изгиба и плотностью в несколько ватт на протяжении всего процесса, проволочные нагреватели могут справиться с этой задачей. Для приложений, требующих тонкого гибкого нагревателя с быстрым нагревом и хорошей общей способностью теплопередачи, можно использовать элементы из травленой фольги.