
なぜ急速加熱にカーボンファイバーを使用するのか?
実は、標準的な金属コイルでは対応できない場合があります。すぐに特定の温度に到達させたいときには、カーボンファイバーが役立ちます。
ニクロム線とは異なり、カーボンファイバーは電力を効率的に利用し、大量の赤外線を放出します。その結果、ほぼ瞬時に目的の温度に到達します。
速度の利点
ここでの真の魔法は、電力の扱い方にあります。大量の電流を流しても、部品が壊れることはありません。セラミックや金属製のヒーターでは起こりがちな「ウォームアップ」の遅延もありません。本当に速いのです。また、熱が集中するため、ヒーターを直接被加熱体に近づけても、機器全体が壊れる心配はありません。
実際の製造方法
こんなに迅速に加熱すると、材料に大きな負荷がかかります。薄い金属ならその圧力で変形したり曲がったりしますが、カーボンファイバーはそうはなりません。
設置環境によっては、高耐熱性の断熱材や石英製のケースを使って保護します。つまり、熱が直接部品に当たる必要があるか、それとも遠隔から放射されるだけで十分かによります。
ちなみに、PLCシステムに接続する場合は、ソリッドステートリレーをしっかりチェックしてください。カーボンファイバーの抵抗値は温度によって変わるため、リレーがその急激な電力増加に耐えられるか確認する必要があります。
デメリット(完璧なものはないから)
ただし、このような高速加熱の特性上、部品が少し気まぐれになりがちです。電圧の急上昇を嫌います。たとえ5%や10%程度でも電圧が上がってしまうと、ファイバーが破損してしまう可能性があります。正確な電圧制御が必要です。
また、速応性の高いサーモカップルを使用することを強くお勧めします。PID制御が遅いと、センサーが何が起こったか気づく前に、ファイバーが目標温度を超えてしまいます。これはヒーターの寿命を短縮する原因になります。