Ved 300 grader Celsius overfører en varmeplade en stor del af sin energi ikke ved direkte kontakt, men ved usynlig, glødende infrarød stråling. Effektiviteten af denne strålingsvarmeoverførsel er styret af en enkelt overfladeegenskab: dens emissivitet. En bar, oxideret ståloverflade og en PTFE-belagt overflade ser begge meget forskellige ud for øjet, men for en infrarød bølge er de overraskende ens. Den kritiske forskel mellem dem er ikke, hvor godt de udstråler varme, men hvad der sker, når en del rører dem.
Radiativ varmeoverførsel og overfladeemission
Ydeevnen af en varmeplade ved strålingsvarmeoverførsel er i høj grad bestemt af dens overfladeemissionsevne. Oxideret stål har med sin mørke, matte overflade en meget høj emissivitet, typisk i området fra 0,8 til 0,9. Dette gør den til en fremragende radiator, der effektivt sender termisk energi ud i omgivelserne. Overraskende nok udviser en PTFE-belægning-på trods af dets hvide eller gennemskinnelige udseende-også en tilsvarende høj emissivitet, ofte omkring 0,9 i det infrarøde spektrum.
For det infrarøde øje er det hvide plastik og det sorte stål den samme varme, glødende farve. Fra et rent strålingsperspektiv fungerer begge overflader næsten identisk ved 300 grader, hvilket betyder, at pladens termiske effektivitet ikke kompromitteres af et PTFE-lag.
Mekaniske og overfladeinteraktionsforskelle
Mens emissivitet styrer strålingsvarmeoverførsel, styrer overflademekanik delfrigivelse og procespålidelighed. Det mikroskopisk ru oxidlag på stål kan låse sammen med varme polymerdele, hvilket fører til klæbning, ridser eller rivning under fjernelse. PTFE giver med sin ultra-lave overfladeenergi og glatte, kemisk inerte belægning en perfekt non-{3}}grænseflade. Dette gør det muligt at fjerne dele rent, uden skævhed, deformation eller resterende vedhæftning.
Kombinationen af høj emissivitet og frigivelsesydelse gør PTFE-belagte plader særligt fordelagtige i processer, hvor delens integritet er kritisk.
Måling af emissionsevne
En overflades emissivitet er et dimensionsløst tal mellem 0 og 1 og kan måles med et dedikeret emissometer. Både oxiderede stål- og PTFE-overflader ved 300 grader vil registrere nær 0,9, hvilket bekræfter deres lignende strålingsydelse. For procesingeniører handler valget mellem disse materialer derfor mindre om varmeoverførsel og mere om mekanisk og kemisk interaktion med emnet.
Konklusion
Ved høj temperatur er oxideret stål og en PTFE-belægning lige så effektive termiske radiatorer. PTFE-belægningen giver imidlertid den væsentlige, ekstra superkraft til ubesværet frigivelse af dele. Ved at kombinere termisk effektivitet med non-klæbende ydeevne sikrer en PTFE-belagt plade, at varme leveres jævnt, og dele fjernes rent, hvilket beskytter både produkt og procesudstyr.
Den bedste pladeoverflade er den, der sender varmen ud og lader delen gå.
