Hoe vermindert de toepassing van thermische barrièrecoatings op de achterkant van een verwarmingsplaat de verliezen?

Een verwarmingsplaat straalt warmte uit in alle richtingen. De energie die via de achterkant en zijkanten in het machineframe terechtkomt, is gewoon verspilde energie. Thermische barrièrecoatings zijn een dunne, reflecterende en isolerende laag die op de niet-werkoppervlakken wordt gespoten en de warmte naar het werkstuk leidt.

Technologie van thermische barrièrecoatings
De verwarmingsplaten zijn aan de achterkant en randen gecoat met coatings op keramische basis, zoals yttriumoxide-gestabiliseerd zirkoniumoxide (YSZ), waarbij gebruik wordt gemaakt van plasmasproeiprocessen. Dergelijke coatings hebben een lage thermische geleidbaarheid en zijn sterk reflecterend. Ze zijn geschikt voor het verminderen van warmteverliezen van niet-werkoppervlakken. Een dergelijke coating kan slechts een paar honderd micron dik zijn en kan zowel de geleiding als het uitgestraalde warmteverlies aanzienlijk minimaliseren.

Door het aanbrengen van deze coatings ontstaat een reflecterend oppervlak dat de warmteoverdracht naar het machineframe voorkomt en teruggeeft aan het werkstuk. Deze techniek, afgeleid van gasturbinemotoren, maakt een efficiënter gebruik van de door de verwarmingsplaat geproduceerde energie mogelijk.

Voordelen van thermische barrièrecoatings
Het grootste voordeel van het plaatsen van een thermische barrièrelaag op de achterkant van een verwarmingsplaat is dat deze minder energie verbruikt. Warmteverliezen aan de achterkant worden geminimaliseerd, waardoor er minder energie wordt gebruikt om de plaat op temperatuur te houden en het stroomverbruik in het algemeen lager is.

Bovendien zorgt de afname van het warmteverlies ervoor dat de temperatuur van de aangrenzende machineonderdelen koeler blijft. Dit kan de thermische drift verminderen en oververhitting van essentiële componenten zoals lagers voorkomen, wat leidt tot een langere levensduur.

De methode verkort ook de opwarmperiodes-, omdat er minder massa hoeft op te warmen tot een bepaalde temperatuur aan de achterkant. Dit leidt tot verbeterde operationele efficiëntie, vooral in systemen met hoge thermische eisen.

Bij drukontwerp kan het gebruik van een dunne keramische laag de verliezen aan de achterkant met maar liefst 30-40% verminderen, afhankelijk van de exacte toepassing. Thermische barrièrecoatings zijn daarom een ​​zeer kosteneffectieve manier om de energie-efficiëntie van verwarmingsplaten te verhogen.

Technische correctheid
Thermische barrièrecoatings hebben doorgaans een thermische geleidbaarheid van 0,5-2 W/m·K, wat aanzienlijk lager is dan die van het basismetaal van de verwarmingsplaat. Dit maakt ze zeer efficiënt in het verminderen van de warmtedoorgang door de achterkant en zijkanten van de plaat. En deze coatings zijn sterk genoeg om de mechanische en thermische spanningen te weerstaan ​​die bij een pers optreden, zodat deze coatings lang meegaan."

4. Conclusies
Thermische barrièrecoatings zijn een beproefde, kosteneffectieve technologie voor het verminderen van energieverspilling op de niet-werkoppervlakken van verwarmingsplaten. Deze coatings verhogen ook de algehele energie-efficiëntie door warmte terug te reflecteren naar het werkstuk en warmteverliezen aan de achterkant te minimaliseren. Ze helpen ook thermische drift te voorkomen en machineonderdelen te beschermen. Deze coatings zijn belangrijk voor de optimalisatie van thermische verwerkingssystemen met de voortdurend veranderende oppervlaktetechniek.