Phim sưởi hồng ngoại xa là một bộ phận làm nóng điện mỏng, linh hoạt, chuyển đổi dòng điện thành nhiệt bức xạ.Thay vì làm nóng không khí xung quanh, màng sưởi phát ra bức xạ hồng ngoại làm ấm các bề mặt và vật thể mà nó tiếp xúc - đó là lý do tại sao công nghệ này đã chuyển từ hệ thống sưởi sàn sang quần áo sưởi ấm, thiết bị trị liệu, nội thất ô tô và quản lý nhiệt pin.

Hướng dẫn này giải thích phim sưởi hồng ngoại xa thực sự là gì, cấu trúc phân lớp hoạt động như thế nào, "hồng ngoại xa" nghĩa là gì về mặt kỹ thuật và những thông số kỹ thuật nào bạn cần xác nhận trước khi trích dẫn bộ phận làm nóng tùy chỉnh.

Phim sưởi hồng ngoại xa là gì?

Phim sưởi hồng ngoại xa là một bộ phận làm nóng nhiều lớp, linh hoạt. Một lớp dựa trên carbon dẫn điện được in trên đế polymer, được kết nối ở các cạnh bằng các thanh dẫn điện và được bịt kín giữa các lớp cách nhiệt. Khi đặt điện áp vào, dòng điện chạy qua lớp carbon, điện trở tạo ra nhiệt và bề mặt màng phát ra bức xạ hồng ngoại.

Ba đặc điểm tách nó ra khỏi bộ phận làm nóng kim loại truyền thống:

• Nó mỏng.Cấu trúc điển hình có kích thước từ khoảng 0,1 mm đến 0,4 mm, do đó màng có thể được ép thành sản phẩm mà không thay đổi hình dạng hoặc độ dày của nó.
• Nó linh hoạt.Phim có thể được cắt, gấp và dán vào các bề mặt cong hoặc không đều, giúp nó có thể sử dụng được bên trong quần áo, đệm ghế và thiết bị đeo.
• Nó là một máy sưởi bề mặt, không phải là một máy sưởi điểm.Dây điện trở tập trung nhiệt dọc theo một đường dây. Một màng trải rộng trên một khu vực, đó là lý do tại sao độ đồng đều nhiệt được đo bằng độ trên bề mặt màng chứ không phải tại một điểm duy nhất.

Lớp gia nhiệt thường được làm từ carbon - mực carbon dẫn điện, sợi carbon hoặc graphene. Việc lựa chọn vật liệu gia nhiệt, chất nền và thiết kế thanh cái quyết định hầu hết mọi thứ về cách thức hoạt động của thành phần hoàn thiện.

Phim sưởi hồng ngoại xa hoạt động như thế nào

Quá trình này có ba giai đoạn. Hiểu chúng theo thứ tự giải thích tại sao cùng một bộ phim có thể có cảm giác rất khác nhau ở hai sản phẩm khác nhau.

Bước 1 - Điện trở tạo ra nhiệt

Dòng điện đi qua thanh cái và đi qua lớp gia nhiệt carbon. Lớp carbon có điện trở nên năng lượng điện được chuyển thành năng lượng nhiệt, được gọi là nhiệt năng Joule. Tốc độ chuyển đổi được thiết lập bởi điện trở của tấm màng và điện áp đặt vào.

Đây là bước mà hầu hết các quyết định thiết kế được đưa ra. Đối với một vùng phim nhất định, công suất đầu ra được xác định bởi điện trở và điện áp cùng nhau - đó là lý do tại sao hai phim có kích thước giống nhau có thể chạy ở mức công suất rất khác nhau chỉ vì một phim được thiết kế cho điện áp 5 V và phim kia cho điện áp 220 V.

Bước 2 – Bề mặt phim phát ra bức xạ hồng ngoại

Khi lớp carbon ấm lên, bề mặt màng sẽ tỏa năng lượng qua một dải phổ hồng ngoại. Dải bước sóng phụ thuộc vào nhiệt độ bề mặt chứ không phụ thuộc vào thương hiệu của vật liệu.

Điều này quan trọng vì một lý do thực tế:bước sóng mà màng gia nhiệt phát ra là hàm số của nhiệt độ bề mặt của nó.Một phim chạy ở 40 °C và một phim chạy ở 200 °C không phát ra quang phổ giống nhau, ngay cả khi cả hai đều được mô tả là "hồng ngoại xa" trong tài liệu quảng cáo.

Bước 3 - Bề mặt tiếp nhận hấp thụ và phát lại

Bức xạ hồng ngoại truyền đi cho đến khi chạm vào một bề mặt, nơi nó được hấp thụ và chuyển trở lại thành nhiệt. Bề mặt đó sau đó ấm lên và tái bức xạ. Trong một căn phòng, điều này tạo ra hiệu ứng "bức tường ấm áp, đồ vật ấm áp". Trong một sản phẩm - lớp lót áo khoác, đệm ngồi, đệm trị liệu - bức xạ làm ấm lớp tiếp xúc với cơ thể.

Vì đây là sự truyền bức xạ chứ không phải đối lưu nên nhiệt không phụ thuộc vào chuyển động của không khí. Đó là lý do tại sao hệ thống sưởi bằng tia hồng ngoại thường được mô tả là không gây tiếng ồn và không làm khô: không có quạt và không có luồng khí.

Cấu trúc lớp của màng sưởi

Hầu hết mọi màng gia nhiệt linh hoạt đều sử dụng cùng một cách xếp chồng lên nhau. Sự khác biệt giữa các nhà cung cấp thường nằm ở loại vật liệu, độ dày lớp và cách các lớp được liên kết.

Hai trong số các lớp này đáng được chú ý nhiều hơn mức chúng thường nhận được.

Chất nền đặt trần nhà.PET là sự lựa chọn phổ biến, tiết kiệm chi phí cho các ứng dụng nhiệt độ thấp như quần áo và miếng đệm trị liệu. Polyimide (PI) có giá cao hơn nhưng chịu được nhiệt độ cao hơn nhiều và là lựa chọn tiêu chuẩn cho các ứng dụng ô tô và công nghiệp. Chọn sai chất nền là một trong những sai lầm đắt giá nhất trong dự án phim cách nhiệt, vì nó thường chỉ lộ rõ ​​khi kiểm tra độ tin cậy.

Thanh cái thiết lập tính đồng nhất.Dòng điện chạy không đều qua màng sẽ tạo ra nhiệt không đều và nhiệt không đều tạo ra các điểm nóng - nguyên nhân phổ biến nhất khiến máy sưởi linh hoạt bị hỏng sớm. Hình dạng thanh cái là một biến số trong thiết kế, không phải là một bộ phận hàng hóa.

"Hồng ngoại xa" thực sự có nghĩa là gì

Đây là nơi mà hầu hết nội dung phim sưởi ấm không còn chính xác nữa.

DướiISO 20473, phổ hồng ngoại được chia như sau:

Theo định nghĩa đó, rất ít thứ mà ngành công nghiệp sưởi ấm bán dưới dạng "phim sưởi hồng ngoại xa" hoàn toàn là hồng ngoại xa. DướiCIEtuy nhiên, phân loại, dải từ 3 đến 100 µm được chỉ định là IR-C và thường được mô tả là hồng ngoại xa - điều này phù hợp hơn nhiều với cách sử dụng thuật ngữ này trong thương mại.

Vì vậy, cả hai cách sử dụng đều có thể bảo vệ được và sự khác biệt là vấn đề bạn trích dẫn tiêu chuẩn nào.

Điều thực sự quan trọng đối với một sản phẩm là khoảng thời gian hấp thụ.Cơ thể con người phát ra bức xạ vật đen trong phạm vi 3-50 µm với đỉnh điểm gần 9,4 µm. Do đó, năng lượng bức xạ trong khoảng 5-14 µm được da hấp thụ hiệu quả thay vì bị phản xạ hoặc phân tán - đó là cơ sở vật lý cho những tuyên bố về sự thoải mái xung quanh công nghệ này.

Đây là lý do tại sao câu hỏi thực tế không phải là "nó có thực sự là tia hồng ngoại xa không?" Nhưng"Phim này phát ra nhiệt độ hoạt động thực tế như thế nào và nó có phù hợp với ứng dụng của tôi không?"Một sản phẩm trị liệu được thiết kế để đeo trên da và bộ sưởi pin hoạt động ở nhiệt độ thấp có những yêu cầu hoàn toàn khác nhau, mặc dù cả hai đều có thể được bán dưới cùng một nhãn "hồng ngoại xa".

Nếu nhà cung cấp không thể cho bạn biết dải phát xạ ở nhiệt độ vận hành mục tiêu của bạn thì đó là tín hiệu hữu ích về mức độ hỗ trợ kỹ thuật của họ.

Phim sưởi hồng ngoại xa so với dây điện trở truyền thống

Cả hai đều không tốt hơn. Dây vẫn là câu trả lời đúng đắn cho công việc công nghiệp đòi hỏi năng lượng cao và nhiệt độ cao. Phim trở thành câu trả lời đúng đắn khi sức nóng phải giảmmỏng, phân phối hoặc có thể định hình- mô tả hầu hết các sản phẩm tiêu dùng.

Thông số kỹ thuật chính cần xác nhận trước khi báo giá

Khi bạn yêu cầu báo giá cho màng sưởi tùy chỉnh, đây là những yếu tố quyết định cả giá cả và tính khả thi. Nhà cung cấp không thể báo giá chính xác nếu không có chúng.

Một quy tắc hữu ích: nếu bạn chỉ có thể cung cấp bản vẽ và nhiệt độ mục tiêu, hãy yêu cầu mẫu - không phải báo giá.

Nơi sử dụng phim sưởi hồng ngoại xa

Ưu điểm của công nghệ là lớn nhất ở bất cứ nơi nào nhiệt phải mỏng, điện áp thấp và lan tỏa trên một khu vực có hình dạng:

• Quần áo nóng và thiết bị đeo- áo khoác, áo khoác, găng tay, tất, hỗ trợ đầu gối và thắt lưng
• Thiết bị trị liệu và chăm sóc sức khỏe- miếng đệm sưởi ấm, thiết bị cứu hỏa, mặt nạ mắt, đai vật lý trị liệu
• Nội thất ô tô- Sưởi ghế, sưởi vô lăng, chống sương gương và camera
• Quản lý nhiệt pin- làm nóng trước và giữ nhiệt cho gói lithium trong điều kiện lạnh
• Thiết bị gia dụng- Chăn sưởi, máy sưởi khăn, đệm sưởi ấm cho thú cưng
• Thiết bị công nghiệp và ngoài trời- Hệ thống sưởi chống ngưng tụ cho tủ, dụng cụ và cảm biến

Mỗi trong số này có những hạn chế khác nhau. Màng phim may mặc được thiết kế xoay quanh chu trình giặt và bộ sạc dự phòng 5 V. Phim ô tô được thiết kế xoay quanh hệ thống rung, chu kỳ nhiệt độ và chất lượng ô tô. Khoa học vật liệu có liên quan; kỹ thuật thì không.

Ba quan niệm sai lầm phổ biến

1. "Bất kỳ màng sưởi nào cũng có thể chạy ở mọi điện áp."
Điện áp và điện trở được liên kết. Phim được thiết kế cho điện áp 12 V sẽ không hoạt động như dự định ở điện áp 220 V và ngược lại. Điện áp là đầu vào thiết kế, không phải là cài đặt.

2. "Mật độ năng lượng cao hơn có nghĩa là hiệu suất tốt hơn."
Mật độ năng lượng cao hơn có nghĩa là tăng nhiệt nhanh hơn và tiêu thụ dòng điện cao hơn. Trong các sản phẩm chạy bằng pin, sự đánh đổi đó thường là một sự thua lỗ. Mật độ năng lượng phù hợp là mật độ thấp nhất đáp ứng yêu cầu khởi động.

3. “Tất cả màng graphene đều giống nhau”
"Graphene" mô tả một họ vật liệu chứ không phải một thông số kỹ thuật. Hiệu suất phụ thuộc vào cách tạo thành, in và sấy khô lớp dẫn điện - điều này rất khác nhau giữa các nhà cung cấp.

Cách SHEERFOND tiếp cận các dự án phim sưởi ấm

Công ty TNHH Vật liệu mới Đông Quan Sheerfond đã hoạt động trong lĩnh vực vật liệu sưởi hồng ngoại xa trong hơn mười năm, với cơ sở sản xuất khoảng 3.000 m2, khoảng 100 nhân viên và khoảng 30 máy sản xuất.

Các dự án thường chạy qua một quy trình làm việc duy nhất: thảo luận yêu cầu, thiết kế ý tưởng và cấu trúc, thiết kế 2D và 3D, sản xuất mẫu, thử nghiệm mẫu, xác nhận thiết kế, sản xuất hàng loạt, kiểm tra, đóng gói và giao hàng. Việc phát triển vật liệu, thiết kế sản phẩm, lấy mẫu và sản xuất nằm trong cùng một nhóm, điều này giúp rút ngắn vòng lặp khi thiết kế cần thay đổi sau khi thử nghiệm.

Về mặt chất lượng, nguyên liệu đầu vào được kiểm tra hai lần, quá trình sản xuất được kiểm tra, thành phẩm trải qua kiểm tra chức năng và kiểm tra ảnh nhiệt, và mọi đơn vị hoàn thiện đều được kiểm tra trước khi đóng gói - thay vì dựa vào việc lấy mẫu theo lô.

SHEERFOND hỗ trợ cả sản xuất OEM từ bản vẽ hoàn chỉnh của khách hàng và phát triển ODM từ ý tưởng sản phẩm. Tùy chỉnh bao gồm logo, kích thước, hình dạng và bao bì. Thời gian giao hàng thường là 1-3 ngày đối với đơn hàng tiêu chuẩn và 7-10 ngày đối với đơn hàng OEM, mặc dù việc giao hàng thực tế phụ thuộc vào thông số kỹ thuật, số lượng, tình trạng sẵn có của nguyên liệu và xác nhận đơn hàng cuối cùng.

Câu hỏi thường gặp

Sưởi ấm hồng ngoại xa có an toàn không?
Bức xạ hồng ngoại không ion hóa và phân loại CIE và ISO đặt nó ở ngoài phần ion hóa của quang phổ. Trong một sản phẩm được thiết kế tốt, các yếu tố an toàn liên quan là cách điện, giới hạn nhiệt độ và hệ thống điều khiển - chứ không phải bản thân phát xạ hồng ngoại. Yêu cầu chứng nhận an toàn phụ thuộc vào thị trường mục tiêu của bạn.

Phim sưởi hồng ngoại xa có làm nóng không khí không?
Một phần nhiệt truyền vào không khí thông qua sự đối lưu từ các bề mặt được làm ấm, nhưng sự truyền nhiệt chủ yếu là bức xạ. Đây là lý do tại sao hơi ấm được cảm nhận đến nhanh hơn và tại sao không khí không trở nên khô và ngột ngạt như cách sưởi ấm đối lưu.

Có thể sử dụng màng sưởi ở điện áp thấp không?
Đúng. Hoạt động ở điện áp thấp (thường là 3,7 V đến 24 V) là một trong những lý do chính khiến màng sưởi được sử dụng trong các thiết bị đeo chạy bằng pin. Sự đánh đổi là dòng điện cao hơn cho cùng một công suất, điều này ảnh hưởng đến kích thước dây dẫn.

Phim cách nhiệt có tuổi thọ bao lâu?
Tuổi thọ phụ thuộc vào nhiệt độ vận hành, chu trình uốn và giặt cũng như chất lượng cách nhiệt. Nó không phải là một con số duy nhất. Yêu cầu các điều kiện kiểm tra đằng sau bất kỳ con số nào bạn được trích dẫn - tuổi thọ được đưa ra mà không có điều kiện kiểm tra là không có ý nghĩa.

Phim sưởi ấm có thể được cắt theo kích thước?
Nói chung là có, dọc theo các vị trí cắt được chỉ định. Cắt bên ngoài những vị trí đó sẽ làm đứt mạch. Bố cục cắt là một phần của thiết kế, vì vậy hãy xác nhận nó trước khi sản xuất.

Sự khác biệt giữa màng sưởi PET và PI là gì?
PET là chất nền tiêu chuẩn cho các ứng dụng nhiệt độ thấp và tiết kiệm hơn. Polyimide (PI) xử lý nhiệt độ cao hơn và được sử dụng ở những nơi có nhu cầu về nhiệt và độ tin cậy cao hơn, chẳng hạn như các ứng dụng ô tô và công nghiệp.

Bước tiếp theo

Nếu bạn đang phát triển một sản phẩm cần nhiệt mỏng, phân tán, điện áp thấp, cách nhanh nhất để có câu trả lời chính xác là gửi chi tiết ứng dụng: sản phẩm là gì, không gian và kích thước có sẵn, điện áp nguồn, nhiệt độ mục tiêu, số lượng dự kiến ​​và bất kỳ yêu cầu tuân thủ cụ thể nào của thị trường.

Với những thông tin đầu vào đó, nhà cung cấp màng gia nhiệt có thể cho bạn biết liệu ứng dụng có khả thi hay không, chất nền và mật độ năng lượng nào hợp lý cũng như mẫu trông như thế nào - trước khi bạn cam kết cung cấp dụng cụ hoặc đơn đặt hàng sản xuất.

Yêu cầu mẫu miễn phí hoặc gửi bản vẽ của bạn