A principal diferença é que os fabricantes que precisam de aquecimento local para suas aplicações recorrem às vantagens dos aquecedores flexíveis instalados em componentes e equipamentos. Esses aquecedores podem fornecer níveis baixos ou altos de calor em diferentes temperaturas para fornecer transferência de calor adequada, dependendo da aplicação.
Os materiais do aquecedor são configuráveis e personalizados para atender a uma variedade de aplicações. Os fabricantes precisarão selecionar um elemento de aquecimento que forneça calor adequado, distribuição de calor equilibrada e a capacidade de colocar várias densidades de energia em um aquecedor flexível. Dois elementos de aquecimento comuns incluem folha de enrolamento e gravação.
Elementos enrolados
O elemento de enrolamento consiste em um fio de resistência de um diâmetro especificado. Este fio pode ter fios simples ou consistir de vários fios que são entrelaçados e colocados em um núcleo de fibra de vidro. Este fio é então vulcanizado em um substrato de neoprene ou borracha de silicone reforçada com nylon, já que a espessura do material pode variar de 00,032 polegadas. Os fios de resistência são enrolados em um padrão específico para que fiquem uniformemente espaçados por todo o substrato.
Exemplo de fabricação de um aquecedor flexível de elemento bobinado.
Componentes de fio enrolado têm muitos benefícios. Esses elementos fornecem um nível mais alto de resistência física, tornando-os ideais para aplicações de aquecimento onde as forças de fricção podem estar presentes em aquecedores flexíveis. A flexibilidade é outra grande vantagem dos aquecedores flexíveis de fio enrolado. Eles podem facilmente lidar com curvas de pequeno raio, pois para aplicações que requerem aquecedores maiores, o fio pode ser colocado em tiras longas.
Os elementos enrolados são os elementos originais dos aquecedores flexíveis e são uma escolha adequada para fabricantes que procuram aquecedores de silicone maiores. Hoje, os fabricantes ainda usam esse tipo de elemento em uma variedade de aplicações, incluindo equipamentos de aquecimento de alimentos e tubos de aquecimento.
Elementos de folha de gravação
A folha de gravação é uma tecnologia mais recente do que os elementos de fio enrolado usados nos últimos 40 anos. A principal diferença da folha de gravação é que ela não é composta de arame. Em contraste, muito parecido com uma placa de circuito, é uma liga metálica fina com propriedades de resistência elétrica que é gravada com ácido no material do substrato. A folha de alumínio pode ser tão fina quanto 00,005 polegadas e semelhante à folha de alumínio. Os fabricantes de aquecedores flexíveis farão a folha de metal em uma forma plana retangular e a colocarão em um padrão com pelo menos 0,10 polegadas de largura.
Exemplo de um aquecedor flexível fabricado com elemento de folha gravada.
Elementos de folha de gravação podem oferecer vantagens especiais para fabricantes que procuram aquecedores flexíveis mais finos em aplicações onde tamanho e peso são preocupações sérias. Eles podem ser usados para produção de curto e longo prazo, pois esses elementos permitem maior densidade de potência e a capacidade de aquecer rapidamente.
Embora a folha gravada exija uma largura maior para fornecer a mesma potência e resistência que os elementos de enrolamento, os elementos podem ser colocados mais próximos sem contato e curtos-circuitos. Assim, a folha gravada pode estar em um espaço mais apertado no substrato. Finalmente, os fabricantes podem obter um controle de temperatura mais preciso com características complexas de distribuição de calor.
Ligas para elementos de aquecimento
Certas ligas metálicas têm condutividade térmica e resistividade, tornando-as adequadas para uso como elementos de aquecimento. As ligas consistem em metais básicos e outros oligoelementos que são adicionados em processos específicos para alterar as propriedades mecânicas, estruturais, elétricas, térmicas e elétricas dos metais básicos. As propriedades inerentes da liga podem ser melhoradas, como maior resistência à corrosão ou condutividade, ou impurezas reduzidas. Ligas comumente usadas em elementos de aquecimento incluem aço inoxidável, níquel-cromo, cobre-níquel ou Inconel 600.
aço inoxidável 304
O aço inoxidável 304 é uma liga metálica composta de cromo e níquel porque também é combinado com carbono. Pode ser formado usando uma variedade de técnicas, incluindo hidroconformação. As principais vantagens do aço inoxidável são a excelente capacidade de transferência de calor, resistência à corrosão e facilidade de fabricação. Tem uma capacidade térmica de 20 graus e uma temperatura mecânica máxima de 420 graus.
Nicromo
O níquel-cromo contém uma porcentagem de níquel e cromo. A adição de cromo aumenta a resistência, bem como a resistência à corrosão em altas temperaturas, tornando a liga adequada para elementos enrolados em arame devido à sua ductilidade e resistência. A temperatura operacional máxima da liga é de 1100 graus e a capacidade térmica é de cerca de 20 graus.
Níquel de cobre
O cobre-níquel é incrivelmente resistente à corrosão, bem como à resistência elétrica. Esta liga é frequentemente procurada devido à sua boa usinabilidade. Embora seja mais adequado para elementos de aquecimento a 400 graus, sua temperatura mecânica máxima é de 600 graus. Ele também fornece uma capacidade de calor de 20 graus.
Inconel 600
A liga Inconel 600 é mais adequada para aplicações que exigem alta resistência à corrosão e elétrica, e também não é magnética, tornando a liga ideal para uso com elementos aquecedores flexíveis usados com produtos suscetíveis a influências magnéticas, ao ar livre e em ambientes úmidos. Ele contém uma combinação de níquel, cromo e um pouco de ferro. Também é altamente resistente quimicamente. A capacidade térmica da liga é de 20 graus e a temperatura mecânica é de 1100 graus.
Use o elemento de aquecimento certo para sua aplicação
A melhor maneira de selecionar o elemento de aquecimento correto para a aplicação é determinar a densidade de potência necessária, a transferência de calor e o pré-aquecimento necessários, o ambiente de trabalho e o tamanho do aquecedor necessário. Se os fabricantes precisam de aquecedores grandes e robustos com raios de curvatura menores e densidades de múltiplos watts durante todo o processo, os aquecedores de fio enrolado podem fazer o trabalho. Para aplicações que requerem um aquecedor flexível fino com aquecimento rápido e boa capacidade geral de transferência de calor, podem ser usados elementos de folha gravados.