A 300 graus centígrads, una placa calefactora transfereix una gran part de la seva energia no per contacte directe, sinó per radiació infraroja brillant i invisible. L'eficiència d'aquesta transferència de calor radiativa es regeix per una única propietat superficial: la seva emissivitat. Una superfície d'acer nua i oxidada i una de recoberta de PTFE-ambdues semblen molt diferents a l'ull, però amb una ona infraroja són sorprenentment semblants. La diferència crítica entre ells no és el bé que transmeten la calor, sinó què passa quan una part els toca.
Transferència de calor radiativa i emissivitat superficial
El rendiment d'una placa de calefacció en la transferència de calor radiativa està determinat en gran mesura per la seva emissivitat superficial. L'acer oxidat, amb la seva superfície fosca i mat, té una emissivitat molt alta, normalment en el rang de 0,8 a 0,9. Això el converteix en un excel·lent radiador, enviant energia tèrmica de manera eficient a l'entorn. Sorprenentment, un recobriment de PTFE-malgrat el seu aspecte blanc o translúcid-també presenta una emissivitat igualment alta, sovint al voltant de 0,9 en l'espectre infraroig.
Per a l'ull infrarojo, el plàstic blanc i l'acer negre són del mateix color càlid i brillant. Des d'una perspectiva purament radiativa, ambdues superfícies funcionen gairebé de manera idèntica a 300 graus, el que significa que l'eficiència tèrmica de la placa no es veu compromesa per una capa de PTFE.
Diferències d'interacció mecànica i superficial
Mentre que l'emissivitat regeix la transferència de calor radiativa, la mecànica de la superfície governa l'alliberament de les peces i la fiabilitat del procés. La capa d'òxid microscòpicament rugosa de l'acer es pot enganxar amb peces de polímer calents, provocant que s'enganxi, es marquen o es trenquin durant l'eliminació. El PTFE, amb la seva energia superficial ultra-baixa i el seu recobriment suau i químicament inert, proporciona una interfície anti-perfecta. Això permet treure les peces de manera neta, sense estropejar, deformar-se o adherir residualment.
La combinació d'elevada emissivitat i rendiment d'alliberament fa que les platines recobertes de PTFE- siguin especialment avantatjoses en processos on la integritat de les peces és crítica.
Mesura de l'emissivitat
L'emissivitat d'una superfície és un nombre adimensional entre 0 i 1 i es pot mesurar amb un emissòmetre dedicat. Tant les superfícies d'acer oxidat com de PTFE a 300 graus registraran prop de 0,9, confirmant el seu rendiment radiatiu similar. Per als enginyers de processos, l'elecció entre aquests materials és, per tant, menys sobre la transferència de calor i més sobre la interacció mecànica i química amb la peça de treball.
Conclusió
A alta temperatura, l'acer oxidat i un recobriment de PTFE són radiadors tèrmics igualment eficients. El recobriment de PTFE, però, proporciona la superpotència addicional essencial d'alliberament de peces sense esforç. En combinar l'eficiència tèrmica amb el rendiment antiadherent, una placa recoberta de PTFE-assegura que la calor s'entrega de manera uniforme i que les peces s'eliminin de manera neta, protegint tant el producte com l'equip de procés.
La millor superfície de platina és la que envia la calor i deixa anar la peça.
