300 celsiusasteessa lämmityslevy siirtää suuren osan energiastaan ei suorassa kosketuksessa, vaan näkymätön, hehkuva infrapunasäteily. Tämän säteilylämmönsiirron tehokkuutta säätelee yksi pintaominaisuus: sen emissiokyky. Paljas, hapetettu teräspinta ja PTFE-pinnoitettu pinta näyttävät molemmat hyvin erilaisilta silmälle, mutta infrapuna-aaltolle ne ovat yllättävän samankaltaisia. Kriittinen ero niiden välillä ei ole se, kuinka hyvin ne säteilevät lämpöä, vaan se, mitä tapahtuu, kun osa koskettaa niitä.
Säteilevä lämmönsiirto ja pinnan emissiokyky
Lämmityslevyn suorituskyky säteilylämmönsiirrossa määräytyy suurelta osin sen pinnan emissiokyvyn perusteella. Hapetetulla teräksellä, jolla on tumma, mattapintainen pinta, on erittäin korkea emissiokyky, tyypillisesti välillä 0,8 - 0,9. Tämä tekee siitä erinomaisen lämpöpatterin, joka lähettää tehokkaasti lämpöenergiaa ympäristöön. Yllättäen PTFE-pinnoitteella-valkoisesta tai läpikuultavasta ulkonäöstään huolimatta- on myös yhtä korkea emissiokyky, usein noin 0,9 infrapunaspektrissä.
Infrapunasilmälle valkoinen muovi ja musta teräs ovat samaa lämmintä, hehkuvaa väriä. Puhtaasti säteilyn näkökulmasta katsottuna molemmat pinnat toimivat lähes identtisesti 300 asteessa, mikä tarkoittaa, että PTFE-kerros ei vaaranna levyn lämpötehokkuutta.
Mekaaniset ja pintavuorovaikutuserot
Emissiivisyys ohjaa säteilylämmönsiirtoa, kun taas pintamekaniikka säätelee osien vapautumista ja prosessin luotettavuutta. Teräksen mikroskooppisesti karkea oksidikerros voi lukittua kuumien polymeeriosien kanssa, mikä johtaa tarttumiseen, naarmuuntumiseen tai repeytymiseen poiston aikana. PTFE erittäin-matala pintaenergian ja sileän, kemiallisesti inertin pinnoitteensa ansiosta tarjoaa täydellisen tarttumattoman{3}}liitännän. Tämän ansiosta osat voidaan poistaa puhtaasti ilman vaurioita, muodonmuutoksia tai jäännöskiinnittymistä.
Korkean emissiokyvyn ja irrotuskyvyn yhdistelmä tekee PTFE{0}}pinnoitetuista levyistä erityisen edullisia prosesseissa, joissa osien eheys on kriittinen.
Emissiivisuuden mittaaminen
Pinnan emissiokyky on dimensioton luku välillä 0 ja 1, ja se voidaan mitata erillisellä emissometrillä. Sekä hapettunut teräs- että PTFE-pinnat 300 asteessa rekisteröivät lähellä 0,9:ää, mikä vahvistaa niiden samanlaisen säteilytehokkuuden. Prosessi-insinöörien valinnassa näiden materiaalien välillä on siis vähemmän lämmönsiirtoa vaan enemmän mekaanista ja kemiallista vuorovaikutusta työkappaleen kanssa.
Johtopäätös
Korkeassa lämpötilassa hapetettu teräs ja PTFE-pinnoite ovat yhtä tehokkaita lämpöpattereita. PTFE-pinnoite tarjoaa kuitenkin vaivattoman osien irrottamisen välttämättömän ylimääräisen supervoiman. Yhdistämällä lämpötehokkuuden -tarttumattomaan suorituskykyyn, PTFE-pinnoitettu levy varmistaa, että lämpö siirtyy tasaisesti ja osat poistetaan puhtaasti, mikä suojaa sekä tuotetta että prosessilaitteita.
Paras levypinta on se, joka lähettää lämmön ulos ja päästää osan irti.
