ที่อุณหภูมิ 300 องศาเซลเซียส แผ่นทำความร้อนจะถ่ายเทพลังงานส่วนใหญ่ไม่ใช่จากการสัมผัสโดยตรง แต่โดยรังสีอินฟราเรดที่มองไม่เห็นและเรืองแสง ประสิทธิภาพของการถ่ายเทความร้อนแบบแผ่รังสีนี้อยู่ภายใต้คุณสมบัติของพื้นผิวเพียงประการเดียว นั่นก็คือ สภาพเปล่งแสง พื้นผิวเหล็กเปลือยที่ถูกออกซิไดซ์และพื้นผิวที่เคลือบ PTFE- มีลักษณะที่แตกต่างกันมากเมื่อมองด้วยตาเปล่า แต่สำหรับคลื่นอินฟราเรด กลับมีความคล้ายคลึงกันอย่างน่าประหลาดใจ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างพวกมันไม่ได้อยู่ที่ว่าพวกมันกระจายความร้อนได้ดีแค่ไหน แต่จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อชิ้นส่วนสัมผัสพวกมัน
การถ่ายเทความร้อนจากการแผ่รังสีและการแผ่รังสีพื้นผิว
ประสิทธิภาพของแผ่นทำความร้อนในการถ่ายเทความร้อนแบบแผ่รังสีจะขึ้นอยู่กับการแผ่รังสีที่พื้นผิวเป็นส่วนใหญ่ เหล็กออกซิไดซ์ซึ่งมีพื้นผิวด้านสีเข้ม มีสภาพเปล่งรังสีสูงมาก โดยทั่วไปจะอยู่ในช่วง 0.8 ถึง 0.9 ทำให้เป็นหม้อน้ำที่ดีเยี่ยม โดยส่งพลังงานความร้อนออกสู่สิ่งแวดล้อมได้อย่างมีประสิทธิภาพ น่าแปลกที่การเคลือบ PTFE-แม้จะมีรูปลักษณ์เป็นสีขาวหรือโปร่งแสง-ก็ยังมีการปล่อยรังสีสูงเช่นเดียวกัน โดยมักจะอยู่ที่ประมาณ 0.9 ในสเปกตรัมอินฟราเรด
สำหรับตาอินฟราเรด พลาสติกสีขาวและเหล็กสีดำเป็นสีที่อบอุ่นและเปล่งประกายเหมือนกัน จากมุมมองของการแผ่รังสีเพียงอย่างเดียว พื้นผิวทั้งสองจะทำงานเกือบเหมือนกันที่ 300 องศา ซึ่งหมายความว่าประสิทธิภาพเชิงความร้อนของแท่นวางจะไม่ถูกกระทบโดยชั้น PTFE
ความแตกต่างของปฏิสัมพันธ์ทางกลและพื้นผิว
แม้ว่าการแผ่รังสีจะควบคุมการถ่ายเทความร้อนจากการแผ่รังสี กลไกของพื้นผิวจะควบคุมการปล่อยชิ้นส่วนและความน่าเชื่อถือของกระบวนการ ชั้นออกไซด์ที่หยาบด้วยกล้องจุลทรรศน์บนเหล็กสามารถประสานกับชิ้นส่วนโพลีเมอร์ร้อน ทำให้เกิดการเกาะติด ทำให้เกิดรอย หรือฉีกขาดในระหว่างการถอด PTFE ซึ่งใช้พลังงานพื้นผิวต่ำเป็นพิเศษ-และการเคลือบเฉื่อยทางเคมีที่เรียบลื่น มอบส่วนต่อประสานที่ไม่ติด-ที่สมบูรณ์แบบ ช่วยให้สามารถถอดชิ้นส่วนออกได้อย่างหมดจด โดยไม่เกิดการเสียรูป เสียรูป หรือมีการยึดเกาะตกค้าง
การผสมผสานระหว่างการปล่อยรังสีสูงและประสิทธิภาพการปล่อยทำให้แผ่นเคลือบ PTFE- มีข้อได้เปรียบเป็นพิเศษในกระบวนการที่ความสมบูรณ์ของชิ้นส่วนเป็นสิ่งสำคัญ
การวัดการแผ่รังสี
สภาพเปล่งรังสีของพื้นผิวเป็นตัวเลขไร้มิติระหว่าง 0 ถึง 1 และสามารถวัดได้ด้วยเครื่องวัดการปล่อยก๊าซเฉพาะ ทั้งเหล็กออกซิไดซ์และพื้นผิว PTFE ที่อุณหภูมิ 300 องศาจะมีค่าใกล้เคียง 0.9 ซึ่งยืนยันถึงประสิทธิภาพการแผ่รังสีที่คล้ายคลึงกัน สำหรับวิศวกรกระบวนการ ตัวเลือกระหว่างวัสดุเหล่านี้จึงไม่ค่อยเกี่ยวกับการถ่ายเทความร้อน แต่เกี่ยวกับปฏิกิริยาทางกลและเคมีกับชิ้นงานมากกว่า
บทสรุป
ที่อุณหภูมิสูง เหล็กออกซิไดซ์และการเคลือบ PTFE จะทำหน้าที่เป็นตัวระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพเท่าเทียมกัน อย่างไรก็ตาม การเคลือบ PTFE มอบพลังพิเศษเพิ่มเติมที่จำเป็นในการปลดชิ้นส่วนได้อย่างง่ายดาย ด้วยการรวมประสิทธิภาพเชิงความร้อนเข้ากับประสิทธิภาพการไม่ติด- แผ่นเคลือบ PTFE- ช่วยให้มั่นใจได้ว่าความร้อนจะถูกส่งอย่างเท่าเทียมกัน และชิ้นส่วนต่างๆ จะถูกถอดออกอย่างหมดจด ปกป้องทั้งผลิตภัณฑ์และอุปกรณ์ในกระบวนการผลิต
พื้นผิวแท่นวางที่ดีที่สุดคือพื้นผิวที่ส่งความร้อนออกและปล่อยชิ้นส่วนออกไป
