Při 300 stupních Celsia předává topná deska velkou část své energie nikoli přímým kontaktem, ale neviditelným, zářícím infračerveným zářením. Účinnost tohoto přenosu tepla sáláním se řídí jedinou vlastností povrchu: jeho emisivitou. Holý, oxidovaný ocelový povrch a povrch potažený PTFE-oba vypadají na pohled velmi odlišně, ale infračervené vlně jsou překvapivě podobné. Kritický rozdíl mezi nimi nespočívá v tom, jak dobře vyzařují teplo, ale v tom, co se stane, když se jich součást dotkne.
Radiační přenos tepla a povrchová emisivita
Výkon topné desky při přenosu tepla sáláním je do značné míry určen její povrchovou emisivitou. Oxidovaná ocel se svým tmavým matným povrchem má velmi vysokou emisivitu, typicky v rozmezí 0,8 až 0,9. To z něj dělá vynikající radiátor, který efektivně posílá tepelnou energii do okolí. Překvapivě PTFE povlak -i přes svůj bílý nebo průsvitný vzhled- také vykazuje podobně vysokou emisivitu, často kolem 0,9 v infračerveném spektru.
Pro infračervené oko mají bílý plast a černá ocel stejnou teplou, zářící barvu. Z čistě radiačního hlediska fungují oba povrchy téměř identicky při 300 stupních, což znamená, že tepelná účinnost desky není ovlivněna vrstvou PTFE.
Rozdíly v mechanické a povrchové interakci
Zatímco emisivita řídí přenos tepla sáláním, povrchová mechanika řídí uvolňování součástí a spolehlivost procesu. Mikroskopicky drsná oxidová vrstva na oceli se může zablokovat s horkými polymerními částmi, což vede k přilepení, poškrábání nebo roztržení během odstraňování. PTFE se svou ultra-nízkou povrchovou energií a hladkým, chemicky inertním povlakem poskytuje dokonalé-nepřilnavé rozhraní. To umožňuje čisté odstranění dílů bez poškození, deformace nebo zbytkové adheze.
Díky kombinaci vysoké emisivity a uvolňovacího výkonu jsou desky potažené PTFE-zvláště výhodné v procesech, kde je kritická integrita součásti.
Měření emisivity
Emisivita povrchu je bezrozměrné číslo mezi 0 a 1 a lze ji měřit speciálním emisním měřičem. Povrchy zoxidované oceli i PTFE při 300 stupních zaregistrují blízkou hodnotu 0,9, což potvrzuje jejich podobný radiační výkon. Pro procesní inženýry je tedy výběr mezi těmito materiály méně o přenosu tepla a více o mechanické a chemické interakci s obrobkem.
Závěr
Při vysoké teplotě jsou oxidovaná ocel a povlak PTFE stejně účinnými tepelnými zářiči. Povlak PTFE však poskytuje nezbytnou, dodatečnou superschopnost snadného uvolnění součásti. Spojením tepelné účinnosti s nepřilnavým výkonem zajišťuje deska s povlakem PTFE- rovnoměrné dodávání tepla a čisté odebírání dílů, čímž chrání produkt i procesní zařízení.
Nejlepší povrch desky je ten, který posílá teplo ven a propouští součást.
