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医疗仪器产品中接纳柔性聚酰亚胺加热器来准确测试构造和血液样本。航空航天使用控制电信空间电子设置装备摆设的温度,而军用盘算机在零下情况中疾速运转,飞机设计有加热器,可以为选择的机翼地位除冰。该列表仅受工程想象力的限定。这些薄的聚酰亚胺薄膜基材与铜、铜合金和其他电阻金属联合在一同。在很多方面,柔性加热器提供的适用步伐听起来与它的柔性电路表亲惊人地类似。柔性聚酰亚胺加热器的一些好处包罗:
PI电热片-耐低温300-350度,临时低温干烧。

  • 极薄且可弯曲的质料切合多个立体
  • 加重分量和体积
  • 拆卸历程是十拿九稳[shí ná jiǔ wěn]的,具有准确尺寸的加热器外形
  • 零件经过可反复的历程复制,并由制造商事后测试提供
  • 添加的组件(温度传感器)在窄范畴内监控和控制温度
  • 在柔性加热器行业,不停在推进完成越来越高的功能温度。很多供给商提供接纳聚酰亚胺和/或硅橡胶质料的柔性加热器,以提供柔性和可弯曲的加热器。这些加热器的尺度温度才能是在约莫 150°C 下一连牢靠地运转。圣柏林 近来开辟并推出了一种新的复合布局,大大凌驾了这个温度。还证明白分明凌驾该海拔的极度温度。新质料和工艺技能的开展使这一奔腾成为大概。测试数占有表现在 300°C 下高度牢靠的加热器功能可以在一连运转情况中完成。以下是一些 圣柏林 测试后果。

办法

一个 2” x 5” 基于聚酰亚胺的测试加热器用 0.002” 厚的粘合剂粘合到一块颠末浮石擦洗和 RO 水洗濯的 30 mil 铝板上。将加热器置于电源下并举行调解以发生 300°C 的特定测试温度,该温度利用红外摄像机举行监控。活期监测加热器以确保温度坚持并评价加热器的完备性。

加热器的特写视图
热成像前的加热器图像

一个 2” x 5” 基于聚酰亚胺的测试加热器用 0.002” 厚的粘合剂粘合到一块颠末浮石擦洗和 RO 水洗濯的 30 mil 铝板上。将加热器置于电源下并举行调解以发生 300°C 的特定测试温度,该温度利用红外摄像机举行监控。活期监测加热器以确保温度坚持并评价加热器的完备性。

经过用电源为加热器供电并监控加热器,将测试加热器表露于 300°C 的 500 小时热烘烤

Fluke Ti200 红外热成像体系的温度。经过调解安装的发射率设置以婚配加热器的发射率 (0.89) 来校准 IR 摄像机。加热器发射率用 AZTek 2000A 发射器测定。利用第二个热成像单位(Amprobe IR-720)验证热读数。在测试时期活期反省加热器温度,并依据必要调解电源以坚持测试温度。在测试开端和完毕时拍摄了加热器的视觉照片。还拍摄了测试完毕时加热器的红外图像。测试后果如下所示。

胶粘剂测试数据后果表露于低温后,察看到加热器电路分明变暗,但没有分明的起泡、炭化或功效丢失。焊接的引线没有封装在耐热化合物中,因而引线被严峻氧化,而且电线上的绝缘层被烧回到间隔加热器外表 0.5 英寸处。但是,在测试循环历程中并没有得到一连性。

低温运转后的加热器视图
300°C 下 500 小时后的视觉图像

 

加热器的热成像盘算
500 小时后的热图像 @ 300°C

红外丈量的前后外表温度增量在 12°C – 18°C 范畴内。反面(板)上的热电偶读数为 288°C。

固然使用细节总是会发生共同的功能要求,但测试曾经可以证明可以完成 300C 的扩展事情温度。随着使用需求不停将机动的加热器温度推向新的功能极限,正在举行分外的测试以进一步量化才能、限定和将来偏向。

 聚酰亚胺柔性加热PI电热膜在航空航天、医疗、餐饮办事、军事和其他行业中十分必要,以便在其使用中的特定地区提供受控的热量。这种加热器范例可用于飞机外部的仪表板,以提供湿度控制特征并避免体系因高海拔地域的冰冷温度而产生妨碍。它们还可以在医疗诊断设置装备摆设、剖析测试设置装备摆设、光电元件和很多其他使用中找到。 

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聚酰亚胺柔性加热的一个次要好处是它的极薄形状可以提供匀称的热量散布,即便它在体系内的其他组件四周弯曲和弯曲时也是云云。其杰出的拉伸强度和尺寸波动性为空间有限的不规矩外形外表提供得当的热量。这些柔性加热器可以利用压敏粘合剂 (PSA)、机器夹紧、紧缩带、自熔胶带或液体环氧树脂粘合剂毗连到使用中。

柔性加热片的温度和功率限定

聚酰亚胺柔性加热膜具有它为使用提供的特定温度和功率范畴。在取得加热器的定制设计时,客户将盼望片面反省使用步伐以确定其最小和最大容许值。有了这些信息,客户可以决议能否合适利用柔性加热器,大概他们能否必需选择差别的质料来提供所需的质料。

关于柔性加热,利用两层薄聚酰亚胺,此中夹有不锈钢、304、Inconel 600 或 CUNI44 箔加热元件。FEP 粘合剂用于将各层粘合在一同。

该质料的瓦特密度和温度范畴为:

·瓦特密度:高达 50 W/in2 (7.75 W/cm2)

·温度范畴:-328°F 至 392°F

·电阻容差:±10%或±0.5Ω(以较大者为准)

请记着,温度范畴不但由设定的瓦特密度范畴界说。各个层和每层可以到达的实践温度也会影响柔性加热膜的热限定。

 

柔性加热膜测试比力

功率和温度限定题目

关于某些使用来说,确定准确的功率密度和温度限定大概很难。假如利用了不准确的功率密度,柔性加热器大概会过热,由于它大概会呈现妨碍。假如温度凌驾柔性加热器应提供的温度,则柔性加热膜的各层大概会产生分层,而且用于将加热器毗连到使用步伐的粘合剂大概会生效。
固然可以将聚酰亚胺柔性加热器设计为在其质料限定的最高程度下运转,但在此范畴内永劫间利用大概会招致加热器磨损更大。这个要素将招致更短的利用寿命和更快产生机器妨碍的时机。
在设计将推进其温度极限的聚酰亚胺柔性加热片时,使用步伐自己大概会依据几个要素容许这种设置。柔性加热器的情况温度和启动温度大概容许它在质料限定的最高端运转,由于情况温度将不停从元件中带走热量,而不是让热量在聚酰亚胺中积累层。
 
该使用的质料还可以作为聚酰亚胺加热膜的散热器。假如加热器位于散热器之间,它必需提供更高的功率范畴才干将温度进步到所需的程度。但是,箔导体不该被过分供电到大概招致烧坏的地方,由于当使用步伐的功效或条件产生变革时,热量无法无效散失。

测试温度:140-150摄氏度。测试电压:21.1V。经测试2.5小时,表面精良,不发黑

将测试温度进步到200-210摄氏度。测试电压:26.2V。测试2小时后,产品表面开端发黄,无发黑征象。

实验柔性加热片样品

在设计可提供过量热量而又不凌驾其限定的聚酰亚胺柔性加热器时,还应评价分外的热量要求。全体情况、在有人打仗使用时所需的最高外表温度、必要加热的质料以及热匀称性在确定瓦特密度方面也起着至关紧张的作用。
客户在实验确定其聚酰亚胺柔性加热膜的准确功率时可以接纳的一种办法是利用实??验办法,然后使用欧姆定律。利用实行室设置,客户可以创立实践使用的测试模子,并拥有一个提供可调电压的交换电源。
一旦他们确定了要用于为柔性加热器供电的事情电压,他们就可以取得差别尺寸和差别电阻的加热器样品以及加热器样品表。经过这些样品,客户可以挑选出合适使用尺寸参数的加热器。
应丈量加热器的电阻。然后,可以将电线焊接到通向测试使用和交换电源的加热器上。随着对热功能的监测,交换电源的电压应迟缓增长。还应留意电压增长的速率,以确定热预热应该多慢或多快以及所需的外表温度。
当到达所需的热设置时,反省交换电源上的电压,并依据测试利用欧姆定律盘算瓦数。然后将瓦数除以加热器的面积以取得瓦特密度。

测试4小时后,产品表面开端变黑(测试温度:200-210摄氏度;电压:26.2V)

充实使用您的聚酰亚胺柔性加热膜
在使用中利用聚酰亚胺柔性加热片有很多好处。这些加热器实用于必要较低热量规格的使用,由于它们可以推至 400°F。与其他质料相比,它们既提供精彩的介电功能,又具有电阻特征以避免它们开裂或破坏。别的,它们具有疾速的热通报呼应,因而可以立刻施加热量而无需等候。经过在很宽的温度范畴内提供匀称的热散布和热波动性,这些加热器可以无效地用于多个行业的种种使用中。
假如使用的功率和温度要求产生变革,则不发起利用相反的柔性加热器并将其推到其极限之上。相反,请思索改用可提供更高功率密度和热阈值的加热器,比方硅橡胶、ag真人加热器或低温聚酰亚胺。调解加热器的其他要素,比方其聚酰亚胺厚度和热形式,也可以为客户提供所需的温度和功率后果,尤其是当统一加热器必要差别的热地区时。所用金属箔的厚度和厚度也会对提供的瓦数发生严重影响。
归纳综合
固然工程师可以在使用产生变革时对新的功率密度举行估量,但利用柔性加热器测试样品和使用测试模子的根本办法可以提供更实践和正确确实定。客户将可以看到加热器将怎样在使用中以及在大概影响发生温度的某些情况中运转。然后,他们可以在终极的柔性加热器设计建成之行进行调解。
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