Was sind die Vor- und Nachteile von Silikon-Elektroheizfolie, Heizfolie und Heizfolie?

Hersteller, die für ihre Anwendungen lokale Wärme benötigen, profitieren von den Vorteilen flexibler Heizgeräte, die an Komponenten und Geräten installiert werden. Diese Heizgeräte können niedrige oder hohe Wärmemengen bei unterschiedlichen Temperaturen liefern, um je nach Anwendung eine angemessene Wärmeübertragung zu gewährleisten.
Das Heizmaterial ist konfigurierbar und anpassbar, um einer Vielzahl von Anwendungen gerecht zu werden. Hersteller müssen ein Heizelement auswählen, das die richtige Wärme, eine ausgewogene Wärmeverteilung und die Fähigkeit bietet, mehrere Leistungsdichten in einem flexiblen Heizelement unterzubringen. Zwei gängige Heizelemente sind Drahtwicklung und Ätzfolie.
Drahtgewickelte Elemente
Das Wicklungselement besteht aus Widerstandsdrähten mit einem bestimmten Durchmesser. Der Metalldraht kann aus einem einzigen Strang bestehen oder aus mehreren Strängen bestehen, die miteinander verwoben und auf einem Glasfaserkern platziert sind. Anschließend wird dieser Draht auf ein Substrat aus Chloroprenkautschuk oder nylonverstärktem Silikonkautschuk vulkanisiert, da die Materialdicke bei 0,032 Zoll beginnen kann. Die Widerstandsdrähte werden in bestimmten Mustern gewickelt und gleichmäßig über die gesamte Substratschicht verteilt.

Drahtgewickelte Komponenten haben viele Vorteile. Diese Komponenten können eine höhere physikalische Festigkeit aufweisen, wodurch sie sich sehr gut für Heizanwendungen eignen, bei denen es zu Reibung an flexiblen Heizelementen kommen kann. Flexibilität ist ein weiterer großer Vorteil von drahtgewickelten flexiblen Heizelementen. Sie können problemlos Biegungen mit kleinem Radius bewältigen, da die Drähte für Anwendungen, die größere Heizelemente erfordern, in langen Streifen gewickelt werden können.
Drahtgewickelte Komponenten sind die ursprünglichen Komponenten flexibler Heizgeräte und eine geeignete Wahl für Hersteller, die größere Silikonheizgeräte suchen. Heutzutage verwenden Hersteller diese Art von Komponenten immer noch für verschiedene Anwendungen, darunter Lebensmittelheizgeräte und Heizleitungen.
Geätzte Folienelemente
Im Vergleich zu den drahtgewickelten Komponenten, die in den letzten 40 Jahren verwendet wurden, ist Ätzfolie eine relativ neue Technologie. Der Hauptunterschied bei geätzter Folie besteht darin, dass sie nicht aus Metalldrähten besteht. Im Gegenteil, ähnlich wie bei einer Leiterplatte handelt es sich um ein dünnes Legierungsmetall mit elektrischen Widerstandseigenschaften, das mit Säure in das Substratmaterial geätzt wird. Aluminiumfolie kann bis zu 0,005 Zoll dünn sein und sieht ähnlich aus wie Aluminiumfolie. Der Hersteller des flexiblen Heizgeräts bringt die Metallfolie in eine rechteckige, flache Form und platziert sie in einem Muster mit einer Breite von mindestens 0,10 Zoll.

Geätzte Folienkomponenten können Herstellern besondere Vorteile bieten, die dünnere und flexiblere Heizelemente für Anwendungen suchen, bei denen Größe und Gewicht eine große Rolle spielen. Sie können sowohl für die kurzfristige als auch für die langfristige Produktion verwendet werden, da diese Komponenten eine höhere Leistungsdichte und die Fähigkeit zur schnellen Erwärmung erreichen können.
Obwohl die geätzte Folie breiter sein muss, um die gleiche Leistung und den gleichen Widerstand wie die gewickelten Komponenten zu liefern, können diese Komponenten näher beieinander platziert werden, ohne dass es zu Kontakt oder Kurzschlüssen kommt. Daher kann die geätzte Folie auf einem kleineren Raum auf dem Substrat platziert werden. Schließlich können Hersteller eine präzisere Temperaturregelung mit komplexen Wärmeverteilungseigenschaften erreichen.
Legierung für Heizelemente
Einige Metalllegierungen weisen sowohl Wärmeleitfähigkeit als auch elektrischen Widerstand auf, wodurch sie sich für den Einsatz als Heizelemente eignen. Legierungen bestehen aus unedlen Metallen und anderen Spurenelementen, die in speziellen Verfahren hinzugefügt werden, um die mechanischen, strukturellen, elektrischen, thermischen und leitenden Eigenschaften unedler Metalle zu verändern. Die inhärenten Eigenschaften von Legierungen können verbessert werden, wie z. B. eine höhere Korrosionsbeständigkeit oder Leitfähigkeit oder weniger Verunreinigungen. Zu den häufig in Heizelementen verwendeten Legierungen gehören Edelstahl, Nickel-Chrom, Kupfer-Nickel oder Inconel 600.
304 Edelstahl
Edelstahl 304 ist eine Metalllegierung aus Chrom und Nickel, die sich auch mit Kohlenstoff verbindet. Er kann mit verschiedenen Techniken geformt werden, darunter auch mit hydraulischer Formgebung. Die Hauptvorteile von Edelstahl sind seine hervorragende Wärmeübertragungsfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit und einfache Herstellung. Seine Wärmekapazität beträgt 20 °C und seine maximale mechanische Temperatur beträgt 420 °C.
Nickel-Chrom
Nickel-Chrom enthält einen bestimmten Anteil an Nickel und Chrom. Die Zugabe von Chrom erhöht die Widerstandsfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit gegenüber hohen Temperaturen, wodurch die Legierung aufgrund ihrer Duktilität und Festigkeit für Drahtwickelkomponenten geeignet ist. Die maximale Arbeitstemperatur dieser Legierung beträgt 1100 Grad C, bei einer Wärmekapazität von etwa 20 Grad C.
Kupfer-Nickel
Kupfernickel weist eine unglaubliche Korrosionsbeständigkeit und Widerstandsfähigkeit auf. Diese Legierung ist aufgrund ihrer hervorragenden Bearbeitbarkeit sehr gefragt. Obwohl sie sich eher für Heizelemente bei 400 °C eignet, liegt ihre maximale mechanische Temperatur bei 600 °C. Sie bietet außerdem eine Wärmekapazität von 20 °C.
Chrom-Nickel-Eisen-Legierung 600
Die Legierung Inconel 600 eignet sich am besten für Anwendungen, die eine hohe Korrosionsbeständigkeit erfordern. Außerdem ist sie nicht magnetisch, was sie sehr gut für den Einsatz mit flexiblen Heizelementen geeignet macht, die leicht durch Magnetismus beeinflusst werden, im Freien und in feuchten Umgebungen. Sie enthält eine Kombination aus Nickel, Chrom und etwas Eisen. Sie weist außerdem eine hohe chemische Beständigkeit auf. Die Wärmekapazität dieser Legierung beträgt 20 °C und die mechanische Temperatur 1100 °C.
Verwenden Sie die richtigen Heizelemente passend für Ihre Anwendung
Die beste Methode zur Auswahl eines geeigneten Heizelements für diese Anwendung besteht darin, die erforderliche Leistungsdichte, die erforderliche Wärmeübertragung und Vorwärmung, die Arbeitsumgebung und die Größe des erforderlichen Heizelements zu bestimmen. Wenn der Hersteller ein großes und robustes Heizelement mit einem kleineren Biegeradius benötigt und der gesamte Prozess mehrere Wattdichten erfordert, kann das drahtgewickelte Heizelement diese Aufgabe bewältigen. Für Anwendungen, die eine schnelle Erwärmung und gute Gesamtwärmeübertragungsfähigkeiten mit dünnen, flexiblen Heizelementen erfordern, können geätzte Folienkomponenten verwendet werden.
Bei St. Berlin Electric entwickeln und fertigen wir flexible Heizgeräte für Hersteller in verschiedenen Branchen. Wir können Heizgeräte mit den für die Anwendung erforderlichen Materialien und Heizelementen individuell anpassen.