Total Visited : 64299
Visited Today : 31

4 ขั้นตอนในการเลือกฮีทเตอร์ให้เหมาะสม

ในกระบวนการผลิตที่มีการใช้แม่พิมพ์นั้น มีอุปกรณ์ชนิดนึงที่นิยมใช้มาก ในการเพิ่มอุณหภูมิ นั่นก็คือ ฮีตเตอร์แบบแท่ง (Cartridge heater) ในบทความนี้ เราจะนำเสนอปัจจัยที่จำเป็นในการเลือกฮีทเตอร์ และขั้นตอนการคำนวนหาขนาดที่เหมาะสมกันนะครับ

1) พิจารณาพลังงานที่จำเป็นต้องใช้ของ ฮีทเตอร์ (W)

ค่าพลังงานที่จำเป็นต้องใช้ของฮีทเตอร์ สามารถ คำนวนได้จาก มวลของวัตถุที่ต้องการเพิ่มอุณหภูมิ ค่าความจุความร้อนของวัตถุ ความต่างของอุณหภูมิที่ต้องการเพิ่ม ระยะเวลาที่ต้องการให้อุณหภูมิขึ้นถึงจุดที่ต้องการ รวมไปถึง ประสิทธิภาพของฮีทเตอร์ โดยสามารถดูการคำนวนได้ตามสูตรด้านล่าง

formula-01

ทั้งนี้ การคำนวนประสิทธิภาพของฮีทเตอร์อย่างแม่นยำนั้นทำได้ยาก เนื่องจากชิ้นส่วนทำความร้อนและ โดยทั่วไปค่าที่เหมาะสมจะอยู่ที่ประมาณ 0.2 ~ 0.5

*ค่าอ้างอิงของความถ่วงจำเพาะและค่าความจุความร้อนของวัสดุแต่ละชนิดได้จากตารางข้างล่างนี้

วัสดุความถ่วงจำเพาะ (g/cm3)ค่าความจุความร้อนจำเพาะ(kcal/kg℃)
อะลูมิเนียม (A7075P)2.800.230
เหล็กกล้า7.850.113
สเตนเลส7.820.110
ทองเหลือง8.700.100

2) พิจารณาจำนวนฮีทเตอร์ที่จะใช้ และปริมาณความร้อน (W) ของฮีทเตอร์แต่ละตัว

เนื่องจากขนาดและชนิดของวัตถุมีผลต่อระยะเวลา และความสม่ำเสมอในการแผ่ความร้อน เราจึงควรออกแบบจำนวนและตำแหน่งของ ฮีทเตอร์ให้เหมาะสมกับงานของเรา โดยหากเราใช้จำนวนฮีทเตอร์น้อยเกินไป นอกจากจะทำให้ความร้อนไม่เสถียร และใช้เวลานานแล้ว ยังอาจทำให้จุดที่อยู่ใกล้ฮีทเตอร์ ได้รับความร้อนมากเกินความจำเป็นอีกด้วย

โดยปริมาณพลังงาน (W) ของฮีทเตอร์แต่ละตัวนั้น คำนวนได้จาก ปริมาณความร้อนรวมที่คำนวนได้จากข้อที่ 1 หารด้วยจำนวนฮีทเตอร์ที่ต้องการใช้

3) เลือกขนาดของฮีทเตอร์ที่เหมาะสม

3.1) คำนวนหาขนาดของฮีทเตอร์ที่สามารถผลิตได้ ก่อนอื่นเรามาดูกันก่อนนะครับว่ามีค่าอะไรบ้าง ที่เรานำมาใช้ในการคำนวน พลังงานไฟฟ้า (W) : เป็นค่าพลังงานไฟฟ้าที่ใช้สำหรับฮีทเตอร์แต่ละตัว (จากข้อ2)

ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของฮีทเตอร์ (cm) : ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเฉพาะส่วนหัวของฮีทเตอร์ที่ผลิตความร้อนเท่านั้น

ความยาวของฮีทเตอร์ (cm) : ความยาวเฉพาะส่วนผลิตความร้อนของฮีทเตอร์ ซึ่งจะสั้นกว่าความยาวของปลอกที่เห็นภายนอก โดยแต่ละรุ่นจะไม่เท่ากัน ต้องดูข้อมูลจากแคตตาล๊อกของผู้ผลิต

formula-02

ความหนาแน่นของพลังงานไฟฟ้า (W/cm2) : เป็นค่าที่บอกความหนาแน่นของพลังงานความร้อนต่อขนาดพื้นที่ 1 ตารางเซนติเมตร ฮีทเตอร์ที่มิซูมิสามารถผลิตได้ จะมีค่าตั้งแต่ 2 ถึง 15 ยิ่งค่านี้มากขึ้นก็จะยิ่งทำความร้อนได้เร็วขึ้น

โดยมีตัวอย่างอ้างอิงการแสดงความสัมพันธ์ของระดับความหนาแน่นของพลังงานต่ออุณหภูมิและเวลา จากกราฟด้านล่าง

ปัจจัยควบคุม

1. ขนาดฮีทเตอร์ : เส้นผ่านศูนย์กลาง 10mm, ยาว 65mm (ความยาวส่วน ฮีทเตอร์ 50mm)

2. วัตถุที่ทำการให้ความร้อน : อลูมิเนียม ขนาด 60x50x20 mm

3. ทำการวัดอุณหภูมิที่จุดกลางพื้นผิวอลูมิเนียม

formula-03

ในกราฟจะเป็นผลการทดลองให้ความร้อนกับอลูมิเนียมโดยฮีทเตอร์ที่มี ความหนาแน่นของพลังงานไฟฟ้าต่างๆกัน จะเห็นได้ว่ายิ่งความหนาแน่นของพลังงานไฟฟ้า มากขึ้นก็จะยิ่งเร่งความร้อนได้เร็วขึ้นเช่นกัน

จากปัจจัยข้างต้นที่ได้กล่าวไปเราสามารถคำนวนหาค่าเหมาะสม ได้จากสูตรด้านล่าง

formula-04

* หากค่าความหนาแน่นของไฟฟ้า ที่คำนวนได้เกินกว่า 15 W/cm2 ก็ให้เพิ่มขนาดของฮีทเตอร์แทน เพื่อลดความหนาแน่นของพลังงาน

* ควรระวังหน่วยในการคำนวนให้ดี

4) เลือกแรงดันไฟของ ฮีทเตอร์ (V)

แรงดันไฟของฮีทเตอร์มักจะอ้างอิงตามแรงดันไฟที่ใช้ในเครื่องจักรนั้นๆ และจะมีผลในการเลือกใช้คอนโทรลเลอร์สำหรับควบคุมการจ่ายไฟให้ฮีทเตอร์เช่นกัน

จบไปแล้วนะครับสำหรับวิธีการเลือกใช้ฮีทเตอร์แบบแท่ง (Cartridge heater) หวังว่าจะเป็นประโยชน์กับเพื่อนๆในการเลือกได้มากขึ้นนะครับ หากเพื่อนๆมีข้อสงสัยหรืออยากทราบข้อมูลทางวิศวกรรมเรื่องอะไรเพิ่มเติม ก็เขียนมาบอกกันได้ในกล่องข้อความด้านล่างเลยนะครับ

ให้คะแนนเนื้อหาของเรา

กดที่ ดาว เพื่อโหวต

คะแนนเฉลี่ย 5 / 5. คะแนนโหวต: 2

โหวตให้เราคนแรกได้

We are sorry that this post was not useful for you!

Let us improve this post!

Tell us how we can improve this post?

ผู้เขียน
Jullakarn (Ham) Ittirattana
ทำงานในแผนก New Business Development ของมิซูมิ จบปริญญาตรีสาขาวิศวกรรมแมคคาทรอนิคส์จาก KMITL และปริญญาโทสาขา Intelligent mechanical system จาก Fukuoka institute of technology ประเทศญี่ปุ่น มีประสบการณ์หลายปี ในการทำงานออกแบบเครื่องจักรที่ประเทศญี่ปุ่น นอกจากนี้ยังมีความสนใจในการเรียนรู้ และแลกเปลี่ยนนวัตกรรมใหม่ๆอยู่เสมอ
เลือกดูสินค้า Cartridge Heater เพิ่มเติมได้ที่นี่
Related Content

เราใช้คุกกี้เพื่อพัฒนาประสิทธิภาพ และประสบการณ์ที่ดีในการใช้เว็บไซต์ของคุณ คุณสามารถศึกษารายละเอียดได้ที่ นโยบายความเป็นส่วนตัว และสามารถจัดการความเป็นส่วนตัวเองได้ของคุณได้เองโดยคลิกที่ ตั้งค่า

Privacy Preferences

คุณสามารถเลือกการตั้งค่าคุกกี้โดยเปิด/ปิด คุกกี้ในแต่ละประเภทได้ตามความต้องการ ยกเว้น คุกกี้ที่จำเป็น

Allow All
Manage Consent Preferences
  • คุกกี้ที่จำเป็น
    Always Active

    ประเภทของคุกกี้มีความจำเป็นสำหรับการทำงานของเว็บไซต์ เพื่อให้คุณสามารถใช้ได้อย่างเป็นปกติ และเข้าชมเว็บไซต์ คุณไม่สามารถปิดการทำงานของคุกกี้นี้ในระบบเว็บไซต์ของเราได้

  • Google analytic

    คุกกี้ประเภทนี้จะทำการเก็บข้อมูลการใช้งานเว็บไซต์ของคุณ เพื่อเป็นประโยชน์ในการวัดผล ปรับปรุง และพัฒนาประสบการณ์ที่ดีในการใช้งานเว็บไซต์ ถ้าหากท่านไม่ยินยอมให้เราใช้คุกกี้นี้ เราจะไม่สามารถวัดผล ปรังปรุงและพัฒนาเว็บไซต์ได้

Save

ขอบคุณสำหรับความสนใจ

ทางทีมงานได้รับอีเมลของท่านแล้ว
จะรีบติดต่อกลับภายใน 24 ชั่วโมง