Na 300 stupnjeva Celzijusa, grijaća ploča prenosi veliki dio svoje energije ne izravnim kontaktom, već nevidljivim, sjajnim infracrvenim zračenjem. Učinkovitost ovog prijenosa topline radijacijskim zračenjem regulirana je jednim površinskim svojstvom: njegovom emisivnošću. Gola, oksidirana čelična površina i ona presvučena PTFE-okom izgledaju vrlo različite oku, ali infracrvenom valu su iznenađujuće slične. Kritična razlika između njih nije koliko dobro emitiraju toplinu, već što se događa kada ih neki dio dotakne.
Prijenos topline zračenjem i površinska emisija
Učinkovitost grijaće ploče u prijenosu topline zračenjem uvelike je određena njezinom površinskom emisijom. Oksidirani čelik, sa svojom tamnom, mat površinom, ima vrlo visoku emisivnost, obično u rasponu od 0,8 do 0,9. To ga čini izvrsnim radijatorom koji učinkovito šalje toplinsku energiju u okolinu. Iznenađujuće, PTFE premaz-unatoč svom bijelom ili prozirnom izgledu-također pokazuje slično visoku emisivnost, često oko 0,9 u infracrvenom spektru.
Za infracrveno oko, bijela plastika i crni čelik iste su tople, blistave boje. Iz čisto radijacijske perspektive, obje površine rade gotovo identično na 300 stupnjeva, što znači da toplinska učinkovitost ploče nije ugrožena PTFE slojem.
Razlike u mehaničkoj i površinskoj interakciji
Dok emisija upravlja radijacijskim prijenosom topline, površinska mehanika upravlja otpuštanjem dijela i pouzdanošću procesa. Mikroskopski grubi sloj oksida na čeliku može se spojiti s vrućim polimernim dijelovima, što dovodi do lijepljenja, zarezivanja ili kidanja tijekom uklanjanja. PTFE, sa svojom ultra-niskom površinskom energijom i glatkim, kemijski inertnim premazom, pruža savršeno neprianjajuće sučelje. To omogućuje čisto uklanjanje dijelova, bez oštećenja, deformacije ili zaostalog prianjanja.
Kombinacija visoke emisivnosti i performansi otpuštanja čini ploče presvučene PTFE-posebno prednosnim u procesima gdje je integritet dijelova kritičan.
Mjerenje emisivnosti
Emisivnost površine je bezdimenzionalni broj između 0 i 1 i može se mjeriti namjenskim emisometrom. I površine od oksidiranog čelika i PTFE na 300 stupnjeva registrirat će se blizu 0,9, potvrđujući njihovu sličnu učinkovitost zračenja. Za procesne inženjere, izbor između ovih materijala je stoga manje o prijenosu topline, a više o mehaničkoj i kemijskoj interakciji s obratkom.
Zaključak
Na visokim temperaturama, oksidirani čelik i PTFE premaz jednako su učinkoviti toplinski radijatori. Međutim, PTFE premaz pruža bitnu, dodatnu supermoć otpuštanja dijelova bez napora. Kombinacijom toplinske učinkovitosti s-neprianjajućim performansama, PTFE-presvučena ploča osigurava da se toplina ravnomjerno isporučuje i dijelovi se uklanjaju čisto, štiteći i proizvod i procesnu opremu.
Najbolja površina ploče je ona koja šalje toplinu van i propušta dio.
