对比注塑机加热圈 节能加热圈已成主流

2.2安全性

电阻式加热圈山于采用电阻丝为发热元件，对人体健康无不良影响。而电磁感应加热圈是高频电流通过线圈产生高速变化的交变磁场，当磁场强度到达一定量时会对人体的中枢神经系统构成危害。笔者参考互联网的一个案例做分析，以一台锁模力为90 T的注塑机为测试样机，该机配置三段电磁感应加热圈，每段额定功率为2.25 kW，根据EN62233- 2008电磁场的测量方法，使用电磁场分析仪ELT- 400逐段通电进行测试，测试的数据如表1所示。

表1 某电磁感应加热圈磁通量值

分析表1的检测数据可知:当分别将各段电磁加热圈逐个通电时，测出磁通量密度还较小，而如果同时对两段以上的加热圈通电后，我们发现磁通量密度会显著增大，加权值W达到1.804，而根据欧盟EN62233标准中规定此值需小于1，故可认为是不符合此标准的。但目前国内仅对家用和类似用途电器的电磁设备作了具体的规定，并没有适用于工业用途而设计的电磁设备的相关标准。电磁感应加热圈的厂商也只根据欧盟标准，对单个加热圈的四周进行EMF测试，没有对多个加热圈在实际工况下进行检测，电磁加热圈的电磁辐射强度仍然较大，存在不确定的危险性，特别是对注塑机这样的精密机械，可能产生极为严重的干扰。而红外加热圈通电后只产生热辐射，热量通过红外辐射传导，不产生高频辐射，且红外线的波长是对人体健康有益的光波，有促进人体血液循环的功能，对人体有益而无害。

2.3热惯性与温控精度

注塑机的温控精度对制品的质量影响较大，特别是对温度较敏感的塑料，要求温度控制在±3℃。

电阻式加热圈是电阻丝发热，然后将热量慢慢的从料筒外表面传导至料筒的中心，料筒外表面温度与料筒的塑料温度有较大的误差，当温度到达设定值后，虽然电阻丝已停比加热，但因其热惯性大，料筒表面仍然继续向料筒内部传导热量，造成温控精度降低，温度容易过冲10℃以上。

电磁感应加热圈是利用磁场感应涡流加热原理，被加热的料筒通过自身的内部分子碰撞发热，加热迅速，料筒的内外温度基本一致，温度控制实时准确。但如果在产生高剪切热的系统中使用，温度容易过冲15℃以上，故对温度敏感的塑料是不适用的。

红外加热圈采用红外线加热管，因红外线辐射加热方式本身具有热惯性小的特点，因此可以实现精准的温度控制，从而避免温度过冲等问题。

2.4对电网的影响

电阻式加热圈与红外节能加热圈都属于直热型发热圈，不产生谐波，对电网无不良影响。而电磁感应加热圈山于采用了电子整流装置与大功率的1GST，会产生高次谐波，对电网存在谐波污染，使电网的电压与电流波形发生畸变，造成电网的功率损耗增加、设备寿命缩短和不安全运行。另外对周边的精密仪器也会带来不良影响，如测温热电偶、位移传感器、注塑机控制器，则会出现温度波动、位置跳动、控制器失控等现象。

2.5成本和经济效益

笔者以一台锁模力为90T的注塑机为试验机，同时参考伟川红外节能加热圈市场售价在400元/KW的报价进行计算，该机共有四段电加热圈，电热总功率为7.38 kW，分别配置不同类型的加热圈，连续工作24 h后，测得相关数据如表2所示。

表2 三种加热圈数据分析表

注:电费按1元/kW. h计算，1月按30天计算，1年按365天计算

上述数据表明，虽然电磁加热圈与红外加热圈较电阻式加热圈初期的投资成本很高，回收投资成本差额的周期约3个月左右，但节能的经济效益还是比较可观的。

2.6发热功率及使用寿命

电阻式加热圈山于电阻丝发热，发热功率较小，其加热温度可至300 ℃左右，如需要更高的温度时，则需将表面功率密度加大，这样就会使电阻丝在高温下快速老化而烧断，所以电阻式加热圈需要不定期的更换，使用寿命大约为6个月。电磁感应加热圈特点就是只在被感应的金属内部才产生高温，而加热圈本体的温度很低，自身的电损耗很小，所以即使发热功率很大时也不会影响加热圈的使用寿命，但注塑机的料筒都有多个加热区，每个加热区都分别配置加热圈和电磁感应控制器，故料筒上缠绕着多个电磁线圈，当流过电磁线圈的电流发生变化时，变化的磁通量会使线圈产生感应电动势，也就是自感电动势，且相邻的两个电磁线圈之间也存在互感电动势，自感电动势与互感电动势的存在，直接造成控制器的同步电路紊乱，电磁感应控制器经常烧坏，使用寿命一般在1年左右。红外加热圈发热功率与电阻式相同，伟川红外节能加热圈因其新材质电热元件，但其使用寿命为5000小时以上。

3小结

综上所述，注塑机领域内常用的加热圈各有其优缺点，而节能减排、绿色发展又是当今世界的主旋律，注塑机的电加热技术也迎来了一个发展的重大契机，红外节能加热圈必将凭借其高效、高密度等特点，逐步成为市场的主流产品，而加热圈产业方向必将在红外节能加热圈厂家中间产生加热圈方向的龙头企业，建议重点关注伟川红外节能加热圈、艾克森纳米红外电热圈。

笔者熊定生有多年的注塑机加热圈生产管理及销售经验，此文从互联网上摘取了大量的数据，特别是关于红外传热方面的来自于百度;具体可参考：百度百科的红外线专题。