Ventajas y desventajas de los calentadores de silicona flexibles

Los fabricantes que requieren calefacción localizada para sus aplicaciones recurren a los beneficios de los calentadores flexibles montados en componentes y equipos. Estos calentadores pueden proporcionar niveles bajos o altos de calor a temperaturas variables para proporcionar la transferencia de calor adecuada dependiendo de la aplicación.
Los materiales del calentador son configurables y personalizables para adaptarse a una amplia gama de aplicaciones. Los fabricantes deberán seleccionar un elemento de calefacción que proporcione la cantidad adecuada de calor, distribución de calor equilibrada y la capacidad de colocar múltiples densidades de vatios en el calentador flexible. Dos elementos de calentamiento comunes incluyen herida de alambre y papel de aluminio grabado.
Elementos de Wirewound
Los elementos de alambre consisten en un cable de resistencia de un diámetro específico. Este cable puede tener un solo hilo o consistir en varios hilos que se trenzan y se colocan en un núcleo de fibra de vidrio. Este cable se vulcaniza en un sustrato de neopreno o goma de silicona reforzada con nylon, ya que el material puede variar en grosor de 0. 032 pulgadas. Los cables de resistencia se enrollan en un patrón específico para que estén espaciados uniformemente en toda la capa de sustrato.

Ejemplo de fabricación de un calentador flexible del elemento de alambre.

Los elementos de alambre tienen muchos beneficios. Estos elementos pueden proporcionar un mayor nivel de fuerza física, lo que los hace ideales para aplicaciones de calefacción donde puede haber fuerzas de fricción en el calentador flexible. La flexibilidad es otra ventaja importante de los calentadores flexibles. Pueden manejar fácilmente curvas de radio apretados porque el cable se puede enrollar y colocarse en tiras largas para aplicaciones que requieren calentadores más grandes.
Los elementos de alambre son el elemento original de los calentadores flexibles y son una opción adecuada para los fabricantes que buscan calentadores de silicona más grandes. Hoy, los fabricantes aún usan este tipo de elemento para una variedad de aplicaciones, incluidos los equipos de calefacción de alimentos y las tuberías de calefacción.
Elementos de aluminio grabados
La lámina grabada es una tecnología más nueva en comparación con los elementos de WireWound que se han utilizado durante los últimos 4 años. La principal diferencia de lámina grabada es que no está compuesta de un alambre de metal. En cambio, al igual que una placa de circuito, es un metal de aleación delgada con propiedades resistivas que se detectan ácido en el material del sustrato. La lámina puede ser tan delgada como 0. 005 pulgadas y se ve similar a la lámina de aluminio. Los fabricantes de calentadores flexibles formarán la lámina de metal en formas planas rectangulares que se colocan en un patrón con un ancho de al menos 0.10 pulgadas.

Ejemplo de un calentador flexible de elemento de aluminio grabado.

Los elementos de aluminio grabados pueden ofrecer ventajas particulares a los fabricantes que buscan calentadores flexibles más delgados en aplicaciones donde el tamaño y el peso son problemas graves. Se pueden usar para la producción de corto y a largo plazo porque estos elementos permiten una mayor densidad de potencia y la capacidad de calentarse rápidamente.
Aunque las láminas grabadas requieren un ancho más amplio para proporcionar la misma potencia y resistencia que los elementos de la herida, estos elementos se pueden colocar más juntos sin contacto y cortocircuito. Por lo tanto, las láminas grabadas pueden estar en espacios más estrictos en el sustrato. Finalmente, los fabricantes pueden lograr un control de temperatura más preciso con características de distribución de calor complejas.
Aleaciones para elementos de calefacción
Ciertas aleaciones de metal tienen conductividad térmica y resistividad, lo que las hace adecuadas para su uso como elementos de calefacción. Las aleaciones consisten en un metal base y otros elementos de metal traza que se agregan durante un proceso específico para cambiar las propiedades mecánicas, estructurales, eléctricas, térmicas y conductivas del metal base. Se pueden aumentar las propiedades inherentes de la aleación, como una mayor resistencia a la corrosión o conductividad eléctrica, o las impurezas pueden reducirse. Las aleaciones comunes utilizadas en los elementos de calefacción incluyen acero inoxidable, cromo de níquel, cobre-níquel o Inconel 600.
304 acero inoxidable
El acero inoxidable 304 es una aleación de metal compuesta de cromo y níquel, ya que también se combina con carbono. Se puede formar utilizando una variedad de técnicas, incluida la hidroformación. Los principales beneficios del acero inoxidable son excelentes capacidades de transferencia de calor, resistencia a la corrosión y facilidad de fabricación. Tiene una capacidad de calor de 20 grados y una temperatura mecánica máxima de 420 grados.
Cromo de níquel
El cromo de níquel contiene un porcentaje de níquel y cromo. La adición de cromo aumenta la resistencia y la resistencia a la corrosión a altas temperaturas, lo que hace que esta aleación sea adecuada para elementos de herida de alambre debido a su ductilidad y resistencia. Esta aleación tiene una temperatura de funcionamiento máxima de 1100 grados y una capacidad de calor de aproximadamente 20 grados.
Níquel de cobre
El cobre-níquel tiene una increíble resistencia a la corrosión, así como a la resistencia eléctrica. Esta aleación a menudo se busca debido a su buena maquinabilidad. Aunque es más adecuado para elementos de calentamiento de 400 grados, tiene una temperatura mecánica máxima de 600 grados. También ofrece una capacidad de calor de 20 grados.
Inconel 600
La aleación Inconel 600 es la más adecuada para aplicaciones que requieren alta corrosión y resistencia eléctrica, y también no es magnética, lo que hace que esta aleación sea ideal para elementos de calentadores flexibles utilizados con productos susceptibles al magnetismo, al aire libre y en entornos húmedos. Contiene una combinación de níquel, cromo y algo de hierro. También tiene alta resistencia química. La aleación tiene una capacidad de calor de 20 grados y una temperatura mecánica de 1100 grados.
Use el elemento de calefacción correcto para su aplicación
La mejor manera de seleccionar el elemento de calentamiento correcto para la aplicación es determinar la densidad de vatios requerida, la transferencia de calor deseada y el precalentamiento, el entorno operativo y el tamaño del calentador requerido. Si un fabricante necesita un calentador grande y sólido con un radio de curva apretado y densidades múltiples de vatios en todo momento, un calentador de alambre puede hacer el trabajo. Para aplicaciones que requieren un calentador delgado y flexible con calentamiento rápido y buenas capacidades generales de transferencia de calor, se puede usar un elemento de aluminio grabado.