ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Для получения качественных тонкослойных изоляционных покрытий на металлической основе (подложке) нанесенный при мокром формовании или при отливе из раствора диэлектрик подвергается сушке. Сушка производится преимущественно двумя методами: тепловым (инфракрасными лучами в ИК-печах, продуванием нагретого воздуха вдоль поверхности формирующейся пленки) и электрическим (нагревом подложки за счет возбуждения токов в проводящем материале при помощи мощных катушек индуктивности, окружающих подвижную подложку). В данной работе предлагается использовать другой электрический способ сушки изоляционного материала -методом прямого нагрева подложки.

Прямой нагрев подложки, основанный на законе Джоуля-Ленца, по которому при протекании тока в проводнике выделяется тепло, пропорциональное его электрическому сопротивлению, квадрату тока и времени протекания процесса, позволяет достичь большой концентрации мощности (до 200-250 Вт/см ³) с высоким КПД, а, следовательно, получать высокие температуры (до 3500 °С), скорости нагрева и производительности при малых габаритах. Малые тепловые потери делают этот метод нагрева весьма экономичным, что позволяет обходиться без тепловой изоляции, повышает его компактность и облегчает его включение в поточные циклы. Однако его применение возможно лишь для подложек из электропроводного материала (как в случае производства конденсаторной изоляции).

Использование установки прямого нагрева по сравнению с другими имеет следующие преимущества:

- температура нагрева ограничена только температурой плавления и испарения материала заготовки, поскольку нет нагревательных элементов;

- высокая скорость нагрева обусловливает малые потери тепла и высокий термический КПД установки;

- градиент температуры (отрицательный в направлении "подложка - диэлектрик") не накладывает ограничений на значение вводимой мощности (отсутствует процесс кратерообразования), вследствие чего скорость нагрева и производительность установок прямого нагрева во много раз больше, нежели косвенного.

Однако малейшие отклонения по сечению и удельному сопротивлению создают неравномерность нагрева - более тонкие части будут перегреты. При нагреве переменным током за счет явлений поверхностного эффекта выделяемая мощность и, как следствие, температура неравномерно распределяются по сечению изделий. Для плоских изделий (лента) получить равномерный нагрев при частоте 50 Гц почти невозможно. В этом случае необходимо применять постоянный ток.

Эксперимент показал, что применение прямого нагрева сопротивления повышает температурный КПД в 2,5 - 3 раза по сравнению с тепловой и в 1,2-1,5 раза по сравнению с индукционной сушкой.