Чому гаряче повітря зазвичай не допомагає у обробці товстих композитних матеріалів (і що насправді ефективно)
Якщо ви коли-небудь намагалися просунути товсті композитні матеріали через пристрій типу Брукнер за допомогою гарячого повітря, ви знаєте, наскільки це складно. Це справжній кошмар.
Проблема полягає у тому, що повітря є поганим провідником тепла. Фактично це ізолятор. Коли гаряче повітря потрапляє на поверхню матеріалу, воно залишається там, створюючи „шар прилягання“. Таким чином тепло не може проникнути в сам матеріал.
У результаті ми отримуємо найгірше з двох світів – пошкоджену поверхню та середину матеріалу, яка залишається дуже холодною.
Як донести тепло всередину
Саме тут інфрачервоне випромінювання стає рішенням проблеми.
Інфрачервоне випромінювання не потребує повітря для передачі тепла. Натомість воно використовує електромагнітні хвилі, які проникають прямо в матеріал. Коли ці хвилі досягають молекул матеріалу з правильною частотою, матеріал безпосередньо поглинає цю енергію.
Це означає, що нагрів відбувається зсередини. Замість того, що чекати, поки тепло повільно проникне з поверхні в середину, внутрішні волокна починають нагріватися самостійно. Це відбувається майже миттєво.
Проблема з „масою“ матеріалу
Коли ви використовуєте конвекцію, ви боретеся з температурними градієнтами. Щоб нагріти середину товстого шару матеріалу, потрібно значно підвищити температуру в печі.
Але це ризиковано. Ви ризикуєте, що волокна будуть розплавлені або матеріал буде скорочуватися через надмірне нагрівання.
Інфрачервоне випромінювання уникає цієї проблеми. Оскільки випромінювання проникає глибоко в матеріал, температура залишається постійною та однорідною по всьому об’єму матеріалу. Не потрібно більше перегрівати верхню частину матеріалу, щоб нагріти його середину.
Але є й недоліки…
Інфрачервоне випромінювання – це не чарівна паличка. У нього є свої особливості.
Усе залежить від того, як ваш матеріал поглинає енергію. Якщо матеріал занадто відбиває світло – або ж є „прозорим“ для використовуваної довжини хвилі – енергія просто відбивається або проходить крізь матеріал, не завдаючи жодного ефекту. Потрібно переконатися, що довжина хвилі лампи відповідає піку поглинання вашого матеріалу.
Ще один недолік: лампи інфрачервоного випромінювання надзвичайно нагріваються в дуже маленьких областях. Якщо відбивачі та системи охолодження не налаштовані правильно, лампи можуть згоріти дуже швидко.