Kísilgúmmíhitari, tengdur við bakhlið málmplötu, birtist oft sem þunn appelsínugul motta. Inni í því sveigjanlega lagi myndar níkróviðnámsvír stöðugt hita á meðan hann er rafeinangraður og vélrænn studdur af fjölliðunni í kring. Þegar hitastig eykst verður sílikon fylkið mikilvæga verndarhindrun. Ef farið er yfir varmamörkin byrjar fjölliðan að brotna niður-fyrst við aflitun, síðan með því að harðna og sprunga og að lokum með algjörri raf- og vélrænni bilun.
Að skiljasílikon gúmmí hitari hámarkshitaplatatakmörkun er nauðsynleg til að tryggja-langtíma áreiðanleika í upphituðum verkfærum og vinnslubúnaði.
Grundvallarhitamörk kísilgúmmíhitara
Venjulegir sílikon gúmmíhitarar eru byggðir á vúlkaniseruðum polysiloxane teygjum. Þessi efni eru mikið notuð vegna sveigjanleika þeirra, rafmagns einangrunareiginleika og hitastöðugleika.
Fyrir stöðuga notkun er dæmigerð hámarkshitastig:
Tcontinuous≈200∘CT_{continuous}\\approx200^\\circ\\mathrm{C}Tcontinuous≈200∘C
Við þetta hitastig heldur kísillfjölliðan:
Teygjanlegur sveigjanleiki
Heildar rafmagns einangrun
Stöðugt vélræn tenging
Ásættanleg öldrunarhegðun til lengri tíma-
Þessi samfellda einkunn er venjulega fengin úr langtíma-varmaöldrunarprófum af stærðargráðunni um það bil 10.000 klukkustundir, sem tryggir fyrirsjáanlega langtíma-afköst við viðvarandi hitaútsetningu.
Skammtíma-hitageta og hitaálag
Kísillgúmmí þolir stuttar ferðir yfir samfellda einkunn, venjulega allt að:
Tshort≈230∘CT_{short}\\approx230^\\circ\\mathrm{C}Tshort≈230∘C
Hins vegar er rekstur á þessu sviði ekki ætlaður fyrir stöðuga þjónustu.
Við hærra hitastig:
Fjölliðakeðjur byrja að stífna
Sveigjanleiki teygju minnkar
Yfirborðsoxun hraðar
Litur dökknar getur komið fram
Langtímaþroska er hafin.-
Langvarandi útsetning yfir 200 gráður leiðir til smám saman taps á vélrænni seiglu, jafnvel þótt tafarlaus bilun sé ekki vart.
Appelsínugula mottan er með skilgreint hitaloft og að fara yfir það leiðir stöðugt til hraðari öldrunar.
Styrktar kísilhitarabyggingar
Sumir kísillhitarar eru með trefjaglerstyrkingarlög sem eru lagskipt innan eða undir kísilteygjunni.
Þessi styrking veitir:
Bætt tárþol
Betri víddarstöðugleiki
Aukin vélræn ending við uppsetningu
Hins vegar eykur trefjaglerlagið ekki innri hitamörk kísilsins sjálfs.
Takmarkandi þátturinn er áfram fjölliða fylkið, ekki styrkingin.
Jafnvel í styrktri hönnun er stöðugt vinnsluhitastig stjórnað af efnafræðilegum stöðugleika kísilsins.
Platen forrit og raunveruleg rekstrarskilyrði
Í plötuhitakerfi eru sílikon gúmmíhitarar almennt notaðir fyrir:
Miðlungs-hitapressuplötur
Umbúðir hitaþéttingarbúnaðar
Samsett verkfæri (lágt-hitasvið)
Hitaplötur á rannsóknarstofu
Létt iðnaðar hitamyndandi kerfi
Fyrir dæmigerða plötuaðgerð í kringum:
Tplaten≈180∘CT_{platen}\\approx180^\\circ\\mathrm{C}Tplaten≈180∘C
kísillhitarar starfa á öruggan hátt innan hönnuðra hitauppstreymis þeirra.
Á þessu stigi er hægt að ná langan endingartíma að því tilskildu að:
Hitadreifing er jöfn
Staðbundnir heitir reitir eru í lágmarki
Notað er rétta einangrunarstoð
Viðunandi hitastýringu er viðhaldið
Mikilvægi wattaþéttleika og heitra punkta
Jafnvel þó meðalhitastig plötunnar haldist innan marka, geta staðbundnir heitir blettir farið yfir hlutfallsfjölliðahitastigið.
Heitir blettir geta komið fram vegna:
Léleg hitasnerting við plötuna
Ójafn klemmuþrýstingur
Ófullnægjandi varmaleiðni plötuefnisins
Of mikil wattaþéttleiki hönnun
Vegna þess að kísill niðurbrot er hitastig-knúið getur staðbundin ofhitnun komið af stað bilun jafnvel þegar meðalhitastig kerfisins virðist viðunandi.
Af þessum sökum er íhaldssöm wattaþéttleiki hönnun nauðsynleg til að tryggja samræmda upphitun og forðast varma yfirspennusvæði.
Lím- og límlagssjónarmið
Frammistaða sílikon gúmmíhitara er ekki ákvörðuð af fjölliðunni einni saman.
Tengikerfið sem notað er til að festa hitara við plötuna verður einnig að standast jafngilda hitauppstreymi.
Ef límkerfi eru ekki metin á viðeigandi hátt:
Delamination getur átt sér stað
Hitaviðnám eykst við viðmótið
Staðbundin ofhitnun getur myndast
Líftími hitari minnkar
Þess vegna verður að velja límlagið með hitastig sem er jafnt eða hærra en viðvarandi notkunarmörk hitarisins.
Þegar sílikon hentar ekki lengur
Þegar vinnsluhitastig plötunnar fer yfir kísilmörkin verður að nota aðra hitatækni.
Algengar afleysingar eru:
Gljásteinn-einangraðir hitarar
Keramik hitari
Steinefnis-einangraðir málmhitarar-klæddir (MI).
Þessi kerfi eru hönnuð fyrir hærra stöðugan hitastig og bættan-varmastöðugleika til lengri tíma utan kísilsviðsins.
Hitarar úr kísillgúmmíi eru mjög áhrifaríkir innan fyrirhugaðs sviðs en eru ekki hannaðir fyrir háan-hita iðnaðarhitunar umfram 200 gráðu samfellda þjónustu.
Hitaöldrun og-langtíma niðurbrot
Öldrun kísillgúmmí er fyrst og fremst stjórnað af hitastigi með tímanum.
Þegar hitastig hækkar:
Oxandi niðurbrot hraðar
Fjölliða krosstengingarþéttleiki breytist
Vélrænni sveigjanleiki minnkar
Rafeinangrunareiginleikar geta smám saman minnkað
Þessi hegðun er uppsöfnuð frekar en tafarlaus, sem þýðir að lítið hitastig yfir langan tíma getur verið skaðlegra en stuttir hitauppstreymir.
Niðurstaða
Hámarkshiti kísillgúmmíhitara sem er innbyggður í plötu er í grundvallaratriðum stjórnað af hitastöðugleika vúlkaníseraðs pólýsiloxans. Stöðugri virkni er áreiðanlega viðhaldið í allt að um það bil 200 gráður, en skammtíma-váhrif allt að 230 gráður má þola við stýrðar aðstæður. Styrktar trefjaglerbyggingar bæta vélrænan styrk en auka ekki eðlislæg hitauppstreymi.
Að virðasílikon gúmmí hitari hámarkshitaplataeinkunn er nauðsynleg til að ná fyrirsjáanlegum endingartíma og stöðugum hitauppstreymi. Innan hannaðs sviðs er sílikon áfram mjög áhrifarík og sveigjanleg upphitunarlausn; út fyrir það bil verður niðurbrot efnis óhjákvæmilegt.
Hitastig hitara er ekki viðmiðunarmörk heldur hörð efnismörk. Kísill skilar áreiðanlegum árangri upp að mörkum-en ekki hærra-sem gerir hitauppstreymi að mikilvægum þáttum í hönnun og notkun plötuhitara.
