Ключевая функция нагревательной системы в машинах для термоформовки - это приведение листа формируемого материала к нужной температуре. Для каждого типа материала существует свой оптимальный температурный диапазон для формовки, который обычно отличается узким спектром. Важнейшими аспектами работы обогревающей системы являются создание однородного температурного поля на поверхности материала и обеспечение равномерного прогрева всего объема. Если же материал толщиной в 4-5 мм быстро нагревается до целевой температуры, его поверхность может начать разрушаться до того, как внутренние слои достаточно прогреются.
Сегодня в термоформовочных машинах используют разные методы нагревания термопластов:
При контактном и конвекционном нагреве тепло распространяется через сам материал, в то время как инфракрасный нагрев работает посредством электромагнитных волн. Передача тепла происходит в инфракрасном спектре, а именно в диапазоне длин волн от 0,8 до 1000 микрометров.
Вакуумформовочные установки и термоформовочные обогревающие панели, которые предлагает наша компания, работают на основе метода инфракрасного излучения. Этот метод является одним из самых передовых с точки зрения технологий, так как обеспечивает равномерный прогрев материала на всей его площади. Это исключает необходимость контакта между формируемым материалом и источниками тепла, предотвращая таким образом его прилипание, деформацию и загрязнение. Кроме того, отпадает необходимость в применении антифрикционных покрытий.
Инфракрасное излучение эффективно поглощается полимерными материалами, причем скорость этого процесса зависит от ряда параметров, таких как толщина материала, его цвет и длина волны излучения. Обычно с увеличением толщины материала повышается и уровень его поглощения инфракрасных лучей. Отдельно стоит отметить, что каждый тип материала обладает уникальным спектром поглощения, определяемым его составом и цветом.
Ни один нагревательный элемент не может излучать волны исключительно одной длины, даже если его поверхность нагрета равномерно. Все элементы излучают энергию, охватывающую широкий спектр инфракрасного диапазона. Волны разной длины влияют на материал по-разному: некоторые лишь поверхностно нагревают его, другие проникают на определенную глубину, а третьи могут отражаться или проходить насквозь, не оказывая нагревающего воздействия. Отличия между различными нагревательными элементами заключаются в их способности излучать в определенных диапазонах длин волн. Но изменяя температуру поверхности инфракрасного излучателя, можно сместить пик излучения в сторону большей или меньшей длины волны.
Количество передаваемого тепла зависит от нескольких факторов:
При размещении промежутков между рядами нагревательных элементов необходимо использовать отражатели для улучшения эффективности. Однако стоит учесть, что ни один отражатель не способен отразить всю мощность падающего на него излучения, и их эффективность снижается с накоплением загрязнений. Также важно отметить, что керамические нагревательные элементы могут страдать от загрязнения, если их поверхность не обработана защитной глазурью. Наши инфракрасные керамические нагреватели оснащены таким покрытием, что значительно продлевает их службу и препятствует уменьшению эффективности из-за загрязнения.
Величина зоны, на которую направлено излучение отдельного нагревательного элемента, критически важна. Нагреватель излучает тепло не только вниз, но и во всех направлениях, как лампа накаливания без отражателя. Поэтому существуют модификации керамических нагревателей с конструктивными особенностями, такими как полость за нагревательной спиралью, способствующие экономии до 18% энергии. Это уменьшает нагрев задней части и снижает излучение в нецелевые направления. Такие модификации, хоть и более дорогие и массивные, обеспечивают значительную энергоэффективность.
Обобщая изложенное, мы приходим к пониманию ключевых принципов создания оптимальной и высокоэффективной нагревательной панели для термоформования.
Возврат к списку