При температурі 300 градусів за Цельсієм нагрівальна плита передає велику частину своєї енергії не через прямий контакт, а за допомогою невидимого сяючого інфрачервоного випромінювання. Ефективність цього радіаційного теплообміну визначається однією властивістю поверхні: її випромінювальною здатністю. Гола, окислена сталева поверхня та поверхня з PTFE- покриттям виглядають дуже різними на око, але для інфрачервоних хвиль вони напрочуд схожі. Критична різниця між ними полягає не в тому, наскільки добре вони випромінюють тепло, а в тому, що відбувається, коли частина торкається їх.
Радіаційний теплообмін і поверхнева випромінювальна здатність
Продуктивність нагрівального валика в радіаційному теплообміні значною мірою визначається його поверхневою випромінювальною здатністю. Оксидована сталь з її темною матовою поверхнею має дуже високий коефіцієнт випромінювання, як правило, в діапазоні від 0,8 до 0,9. Це робить його чудовим радіатором, який ефективно посилає теплову енергію в навколишнє середовище. Дивно, але покриття з PTFE-незважаючи на свій білий або напівпрозорий вигляд-також демонструє такий же високий коефіцієнт випромінювання, часто близько 0,9 в інфрачервоному спектрі.
Для інфрачервоного ока білий пластик і чорна сталь мають однаковий теплий сяючий колір. З чисто випромінювальної точки зору обидві поверхні працюють майже ідентично при 300 градусах, що означає, що теплова ефективність валика не погіршується шаром PTFE.
Відмінності механічної та поверхневої взаємодії
У той час як випромінювальна здатність керує радіаційним теплообміном, поверхнева механіка визначає вивільнення деталей і надійність процесу. Мікроскопічно грубий шар оксиду на сталі може зчепитися з гарячими полімерними частинами, що призведе до прилипання, подряпин або розривів під час видалення. PTFE з його ультра-низькою поверхневою енергією та гладким, хімічно інертним покриттям забезпечує ідеальну-антипригарну поверхню. Це дозволяє видалити деталі чисто, без пошкоджень, деформації або залишкової адгезії.
Поєднання високої випромінювальної здатності та ефективності вивільнення робить пластини з PTFE- покриттям особливо вигідними в процесах, де цілісність деталей є критичною.
Вимірювання коефіцієнта випромінювання
Коефіцієнт випромінювання поверхні є безрозмірним числом від 0 до 1 і може бути виміряний спеціальним емісометром. І поверхня з окисленої сталі, і поверхня з PTFE при 300 градусах реєструватимуть близько 0,9, підтверджуючи їх однакові радіаційні характеристики. Тому для інженерів-технологів вибір між цими матеріалами залежить не стільки від теплопередачі, скільки від механічної та хімічної взаємодії з деталлю.
Висновок
При високій температурі окислена сталь і покриття PTFE однаково ефективні теплові радіатори. Покриття з PTFE, однак, забезпечує важливу додаткову надпотужність легкого зняття деталей. Поєднуючи теплову ефективність із -непригарною ефективністю, валик із PTFE- покриттям забезпечує рівномірну передачу тепла та чисте видалення частин, захищаючи як продукт, так і технологічне обладнання.
Найкраща поверхня валика – це та, яка відводить тепло та пропускає деталь.
