فیلم گرمایش مادون قرمز دور یک عنصر گرمایش الکتریکی نازک و انعطاف پذیر است که جریان الکتریکی را به گرمای تابشی تبدیل می کند.یک فیلم گرمایشی به جای گرم کردن هوای اطراف خود، اشعه مادون قرمز ساطع می کند که سطوح و اشیاء روبرو را گرم می کند - به همین دلیل است که این فناوری از گرمایش از کف به پوشاک گرم، دستگاه های درمانی، فضای داخلی خودرو و مدیریت حرارتی باتری تبدیل شده است.

این راهنما توضیح می‌دهد که فیلم گرمایش مادون قرمز در واقع چیست، ساختار لایه‌ای چگونه کار می‌کند، «مادون قرمز دور» از نظر فنی به چه معناست و چه مشخصاتی را باید قبل از نقل‌قول یک عنصر گرمایش سفارشی تأیید کنید.

فیلم گرمایش مادون قرمز دور چیست؟

یک فیلم گرمایش مادون قرمز دور یک عنصر گرمایش چند لایه و انعطاف پذیر است. یک لایه مبتنی بر کربن رسانا بر روی یک بستر پلیمری چاپ می‌شود، در لبه‌ها توسط شینه‌های رسانا به هم متصل می‌شود و بین لایه‌های عایق مهر و موم می‌شود. هنگامی که یک ولتاژ اعمال می شود، جریان از لایه کربن عبور می کند، مقاومت الکتریکی گرما تولید می کند و سطح فیلم تابش مادون قرمز ساطع می کند.

سه ویژگی آن را از یک عنصر گرمایش فلزی سنتی جدا می کند:

• نازک است.ساختارهای معمولی از حدود 0.1 میلی‌متر تا 0.4 میلی‌متر ساخته می‌شوند، بنابراین می‌توان فیلم را بدون تغییر شکل یا ضخامت آن به یک محصول لمینت کرد.
• انعطاف پذیر است.این فیلم را می‌توان برش داد، تا کرد و به سطوح منحنی یا نامنظم چسباند، که همین باعث می‌شود آن را در داخل لباس‌ها، بالشتک‌های صندلی و پوشیدنی‌ها قابل استفاده باشد.
• این یک بخاری سطحی است، نه یک بخاری نقطه ای.سیم مقاومت حرارت را در طول یک خط متمرکز می کند. یک فیلم آن را در سراسر یک منطقه پخش می کند، به همین دلیل است که یکنواختی گرما به جای اینکه در یک نقطه واحد، بر حسب درجه در سطح فیلم اندازه گیری شود.

لایه گرمایش اغلب مبتنی بر کربن است - جوهر کربن رسانا، فیبر کربن یا گرافن. انتخاب مواد گرمایشی، زیرلایه و طراحی شینه تقریباً همه چیز را در مورد نحوه عملکرد عنصر نهایی تعیین می کند.

فیلم گرمایش مادون قرمز دور چگونه کار می کند

فرآیند دارای سه مرحله است. درک آنها به ترتیب توضیح می دهد که چرا یک فیلم می تواند در دو محصول متفاوت بسیار متفاوت باشد.

مرحله 1 - مقاومت الکتریکی گرما تولید می کند

جریان از طریق شینه ها وارد می شود و از لایه گرمایش کربن عبور می کند. لایه کربن دارای مقاومت است، بنابراین انرژی الکتریکی به انرژی حرارتی تبدیل می شود که به گرمایش ژول معروف است. نرخ تبدیل توسط مقاومت ورق فیلم و ولتاژ اعمال شده تنظیم می شود.

این مرحله ای است که اکثر تصمیمات طراحی در آن گرفته می شود. برای یک ناحیه فیلم معین، توان خروجی با مقاومت و ولتاژ با هم تعیین می شود - به همین دلیل است که دو فیلم با اندازه یکسان می توانند با وات بسیار متفاوت کار کنند، فقط به این دلیل که یکی برای 5 ولت و دیگری برای 220 ولت طراحی شده است.

مرحله 2 - سطح فیلم تابش مادون قرمز ساطع می کند

با گرم شدن لایه کربن، سطح فیلم انرژی را در یک باند از طیف مادون قرمز تابش می کند. باند طول موج به دمای سطح بستگی دارد نه به نام تجاری ماده.

این به یک دلیل عملی مهم است:طول موج هایی که یک فیلم گرمایی ساطع می کند تابعی از دمای سطح آن است.فیلمی که در دمای 40 درجه سانتیگراد کار می کند و فیلمی که در دمای 200 درجه سانتیگراد کار می کند طیف یکسانی را منتشر نمی کند، حتی اگر هر دو در یک بروشور به عنوان "مادون قرمز دور" توصیف شده باشند.

مرحله 3 - سطح دریافت کننده جذب می شود و دوباره منتشر می شود

تشعشعات فروسرخ تا زمانی که به سطحی برخورد می کند حرکت می کند و در آنجا جذب شده و دوباره به گرما تبدیل می شود. سپس آن سطح گرم می شود و دوباره تابش می کند. در یک اتاق، این اثر "دیوارهای گرم، اشیاء گرم" را ایجاد می کند. در یک محصول - آستر ژاکت، بالشتک صندلی، پد درمانی - تابش لایه در تماس با بدن را گرم می کند.

از آنجا که این انتقال تابشی به جای همرفت است، گرما به حرکت هوا بستگی ندارد. به همین دلیل است که گرمایش مادون قرمز اغلب به عنوان بی‌صدا و غیر خشک‌کننده توصیف می‌شود: هیچ فن و جریان هوا وجود ندارد.

ساختار لایه ای یک فیلم گرمایشی

تقریباً هر فیلم گرمایشی انعطاف پذیر از همان استک آپ استفاده می کند. تفاوت بین تامین کنندگان معمولاً به درجه مواد، ضخامت لایه و نحوه چسباندن لایه ها برمی گردد.

دو تا از این لایه ها سزاوار توجه بیشتری نسبت به آنچه معمولاً می شوند هستند.

زیرلایه سقف را تنظیم می کند.PET انتخاب رایج و مقرون به صرفه برای کاربردهای با دمای پایین مانند پوشاک و پدهای درمانی است. پلی آمید (PI) هزینه بیشتری دارد اما دمای بسیار بالاتری را تحمل می کند و انتخاب استاندارد برای کاربردهای خودرویی و صنعتی است. انتخاب بستر نادرست یکی از گران ترین اشتباهات در پروژه گرمایش فیلم است، زیرا معمولاً فقط در طول آزمایش قابلیت اطمینان قابل مشاهده است.

شینه یکنواختی را تنظیم می کند.جریانی که به طور ناموزون در سراسر فیلم می‌رسد، گرمای ناهموار تولید می‌کند و گرمای نایکنواخت نقاط داغ تولید می‌کند - شایع‌ترین علت خرابی زودرس در بخاری‌های انعطاف‌پذیر. هندسه شینه یک متغیر طراحی است، نه یک بخش کالا.

"فر مادون قرمز" در واقع به چه معنی است

اینجاست که بیشتر محتوای فیلم گرمایشی دقیق نیست.

زیرISO 20473، طیف مادون قرمز به شرح زیر تقسیم می شود:

با این تعریف، مقدار بسیار کمی از آنچه صنعت گرمایش به عنوان "فیلم گرمایش مادون قرمز دور" به فروش می رساند، کاملا مادون قرمز دور است. زیرCIEبا این حال، باند از 3 تا 100 میکرومتر به عنوان IR-C تعیین می شود و معمولاً به عنوان مادون قرمز دور توصیف می شود - که بسیار نزدیک تر با نحوه استفاده تجاری از این اصطلاح است.

بنابراین هر دو کاربرد قابل دفاع هستند و تفاوت در این است که شما از کدام استاندارد استفاده می کنید.

آنچه در واقع برای یک محصول مهم است پنجره جذب است.بدن انسان تشعشعات بدن سیاه را در محدوده 3 تا 50 میکرومتر با حداکثر 9.4 میکرومتر ساطع می کند. بنابراین انرژی تابشی تقریباً در باند 14-5 میکرومتری به‌جای انعکاس یا پراکنده شدن به طور مؤثر توسط پوست جذب می‌شود - که مبنای فیزیکی ادعاهای راحتی است که این فناوری را احاطه کرده است.

به همین دلیل است که سؤال عملی این نیست که "آیا واقعاً مادون قرمز دور است؟" اما"این فیلم در دمای واقعی خود چه چیزی منتشر می کند، و آیا با برنامه من مطابقت دارد؟"یک محصول درمانی که برای پوشیدن در برابر پوست طراحی شده است و یک گرمکن بسته باتری که در دمای پایین کار می کند، شرایط کاملاً متفاوتی دارند، حتی اگر هر دو ممکن است تحت یک برچسب "فرور مادون قرمز" فروخته شوند.

اگر یک تامین کننده نتواند باند انتشار را در دمای کاری مورد نظر به شما بگوید، این یک سیگنال مفید در مورد عمق پشتیبانی مهندسی آنها است.

فیلم گرمایش مادون قرمز دور در مقابل سیم مقاومت سنتی

هیچکدام به طور جهانی بهتر نیستند. سیم پاسخ مناسب برای کارهای صنعتی با قدرت و دمای بالا است. هنگامی که گرما باید باشد، فیلم به پاسخ درست تبدیل می شودنازک، پراکنده یا شکل پذیر- که بیشتر محصولات مصرفی را توصیف می کند.

مشخصات کلیدی برای تایید قبل از نقل قول

وقتی برای یک فیلم گرمایش سفارشی درخواست قیمت می‌کنید، اینها متغیرهایی هستند که هم قیمت و هم امکان‌سنجی را تعیین می‌کنند. تامین کنندگان بدون آنها نمی توانند به طور دقیق نقل قول کنند.

یک قانون مفید: اگر فقط می توانید یک نقشه و دمای مورد نظر را ارائه دهید، منتظر نمونه باشید - نه یک نقل قول.

جایی که از فیلم های گرمایش مادون قرمز دور استفاده می شود

مزیت این فناوری در هر جایی که گرما باید نازک، ولتاژ پایین و پخش در یک منطقه شکل باشد، بزرگ‌ترین است:

• پوشاک و پوشیدنی های گرم شونده- ژاکت، جلیقه، دستکش، جوراب، تکیه گاه زانو و کمر
• دستگاه های درمانی و سلامتی- پدهای گرمایشی، دستگاه های موکسیباسشن، ماسک های چشم، کمربندهای فیزیوتراپی
• فضای داخلی خودرو- گرمکن صندلی، گرمکن فرمان، مه زدایی آینه و دوربین
• مدیریت حرارتی باتری- پیش گرم کردن و حفظ گرما برای بسته های لیتیومی در شرایط سرد
• لوازم خانگی- پتوهای گرم شده، حوله گرم کن، پدهای گرم کننده حیوانات خانگی
• تجهیزات صنعتی و فضای باز- گرمایش ضد تراکم کابینت، ابزار و سنسور

هر کدام از اینها محدودیت های متفاوتی دارند. یک فیلم لباس در اطراف چرخه های شستشو و یک پاوربانک 5 ولت طراحی شده است. یک فیلم خودرو پیرامون لرزش، چرخه دما و سیستم‌های کیفیت خودرو طراحی شده است. علم مواد مرتبط است. مهندسی نیست

سه باور غلط رایج

1. "هر فیلم گرمایشی می تواند در هر ولتاژی کار کند."
ولتاژ و مقاومت به هم مرتبط هستند. فیلمی که برای ولتاژ 12 ولت طراحی شده است، در ولتاژ 220 ولت آنطور که در نظر گرفته شده است عمل نمی کند و بالعکس. ولتاژ یک ورودی طراحی است، نه یک تنظیم.

2. "چگالی توان بالاتر به معنای عملکرد بهتر است."
چگالی توان بیشتر به معنای گرم شدن سریعتر و جذب جریان بیشتر است. در محصولاتی که با باتری کار می کنند، این مبادله معمولا ضرر دارد. چگالی توان مناسب کمترین چیزی است که نیازهای گرم کردن را برآورده می کند.

3. "همه فیلم های گرافنی یکسان هستند."
"گرافن" یک خانواده مواد را توصیف می کند، نه یک مشخصات. عملکرد بستگی به نحوه فرمولاسیون، چاپ و خشک شدن لایه رسانا دارد - که بین تامین کنندگان بسیار متفاوت است.

چگونه SHEERFOND به پروژه های فیلم گرمایشی می پردازد

Dongguan Sheerfond New Material Co., Ltd. بیش از ده سال است که در مواد گرمایشی مادون قرمز دور کار کرده است، با تأسیسات تولیدی تقریباً 3000 متر مربع، حدود 100 کارمند و حدود 30 دستگاه تولید.

پروژه‌ها معمولاً از طریق یک گردش کار واحد اجرا می‌شوند: بحث نیاز، طراحی مفهومی و ساختار، طراحی دو بعدی و سه بعدی، تولید نمونه، آزمایش نمونه، تأیید طراحی، تولید انبوه، بازرسی، بسته‌بندی و تحویل. توسعه مواد، طراحی محصول، نمونه‌برداری و ساخت در یک تیم قرار دارند، که در صورت نیاز به تغییر طرح پس از آزمایش، حلقه را کوتاه می‌کند.

از نظر کیفیت، مواد ورودی دو بار بررسی می‌شود، تولید در فرآیند بررسی می‌شود، محصولات نهایی از طریق آزمایش عملکردی و بازرسی تصویربرداری حرارتی می‌گذرند، و هر واحد تمام‌شده قبل از بسته‌بندی بازرسی می‌شود - به جای تکیه بر نمونه‌برداری دسته‌ای.

SHEERFOND از تولید OEM از نقشه های کامل مشتری و توسعه ODM از مفهوم محصول پشتیبانی می کند. سفارشی سازی آرم، ابعاد، شکل و بسته بندی را پوشش می دهد. زمان تحویل معمولاً 1-3 روز برای سفارشات استاندارد و 7-10 روز برای سفارشات OEM است، اگرچه تحویل واقعی به مشخصات، مقدار، در دسترس بودن مواد و تأیید نهایی سفارش بستگی دارد.

سوالات متداول

آیا گرمایش مادون قرمز دور ایمن است؟
تشعشعات مادون قرمز غیریونیزه کننده هستند و طبقه بندی های CIE و ISO آن را به خوبی خارج از بخش یونیزه کننده طیف قرار می دهند. در یک محصول با طراحی خوب، فاکتورهای ایمنی مربوطه عبارتند از عایق الکتریکی، محدودیت دما، و سیستم کنترل - نه خود انتشار مادون قرمز. الزامات گواهینامه ایمنی به بازار هدف شما بستگی دارد.

آیا فیلم حرارتی مادون قرمز دور هوا را گرم می کند؟
مقداری گرما از طریق همرفت از سطوح گرم شده به هوا می رسد، اما انتقال اولیه تابشی است. به همین دلیل است که گرمای درک شده سریعتر می رسد و به همین دلیل است که هوا به روش گرمایش همرفتی خشک و خفه نمی شود.

آیا می توان از فیلم گرمایش در ولتاژ پایین استفاده کرد؟
بله. عملکرد ولتاژ پایین (معمولاً 3.7 ولت تا 24 ولت) یکی از دلایل اصلی استفاده از فیلم گرمایشی در پوشیدنی های با باتری است. مبادله جریان بالاتری برای همان توان است که بر اندازه هادی تأثیر می گذارد.

یک فیلم حرارتی چقدر دوام می آورد؟
طول عمر به دمای کارکرد، چرخه خمش و شستشو و کیفیت عایق بستگی دارد. یک عدد نیست. شرایط آزمون پشت هر رقمی که از شما نقل شده است را بخواهید - طول عمری که بدون شرایط آزمون داده شود معنی ندارد.

آیا می توان فیلم گرمایش را به اندازه برش داد؟
به طور کلی بله، در امتداد موقعیت های برش تعیین شده. برش خارج از آن موقعیت ها مدار را می شکند. طرح برش بخشی از طراحی است، بنابراین قبل از تولید آن را تایید کنید.

تفاوت بین فیلم گرمایش PET و PI چیست؟
PET بستر استاندارد برای کاربردهای با دمای پایین است و مقرون به صرفه تر است. پلی‌آمید (PI) دماهای بالاتری را کنترل می‌کند و در جاهایی استفاده می‌شود که نیازهای حرارتی و قابلیت اطمینان بیشتر است، مانند کاربردهای خودرویی و صنعتی.

مرحله بعدی

اگر در حال توسعه محصولی هستید که به گرمای نازک، توزیع شده و کم ولتاژ نیاز دارد، سریع ترین راه برای دریافت پاسخ دقیق ارسال جزئیات برنامه است: محصول چیست، فضای موجود و ابعاد، ولتاژ تغذیه، دمای مورد نظر، مقدار مورد انتظار، و هرگونه الزامات انطباق خاص بازار.

با این ورودی‌ها، یک تامین‌کننده فیلم گرمایشی می‌تواند به شما بگوید که آیا این کاربرد امکان‌پذیر است، کدام زیرلایه و چگالی توان منطقی است، و یک نمونه چگونه خواهد بود - قبل از اینکه به ابزارسازی یا سفارش تولید متعهد شوید.

یک نمونه رایگان درخواست کنید یا نقاشی خود را ارسال کنید