加熱系統(tǒng)

在許多的生產(chǎn)領(lǐng)域中，熱能的應(yīng)用是十分廣泛的。目前工業(yè)生產(chǎn)所需熱能大多以電能轉(zhuǎn)化而獲得，一般上稱為電熱。

而其轉(zhuǎn)化的方法則不勝枚舉，從簡單的把一根導(dǎo)電體接到電源上到復(fù)雜的以輻射熱加溫可謂多不勝數(shù)。

要真正了解電熱這一課題，不但須要了解不同的電熱方法，而且熱的傳導(dǎo)方式及各材料與熱的關(guān)系等等，都必須有所認(rèn)識(shí)，而當(dāng)利用熱能于加工程序時(shí)，更須清楚了解程序?qū)崃康囊髼l件。

電熱的基本理論

在正常的情形下，導(dǎo)電體內(nèi)的電離子都游離于元素的原子之間，而當(dāng)接上電源時(shí)，電離子則加速的流動(dòng)。在這運(yùn)動(dòng)之中，它們與原子則發(fā)生『碰撞』，而使其產(chǎn)生震動(dòng)。在大量震動(dòng)中，導(dǎo)體本身的溫度亦隨之而上升，故產(chǎn)生了電熱現(xiàn)象。而在熱學(xué)的角度上而言，如果我們要使一個(gè)物體由一個(gè)溫度而提升到另一個(gè)溫度時(shí)，我們必須給于輸入一定的熱量，而其間的關(guān)糸，可以從以下的程式而理解:

總熱量的要求 = 物體升溫?zé)崃恳?+ 熱量的耗熱 

物體升溫要求的熱量 = 物體質(zhì)量 x 物體的比熱 x 溫差 

熱量的耗損 = 對(duì)各加工物的傳導(dǎo) + 向加熱范圍內(nèi)的流失

所以以電熱而言，熱量的消耗與電源的電量消耗是成正比的。

一般上，在工業(yè)與家庭電器上的熱源都由電阻式加熱而獲得，電阻式加熱也是一種較簡單及普及方法。

電阻式加熱是把電源接上低電阻導(dǎo)體兩端而使其電離子做高速的流動(dòng)而于導(dǎo)體表面散發(fā)出大量的熱能。

恒定溫度加熱法(恒溫加熱) 

其實(shí)恒定熱量加溫也是一種應(yīng)用電阻式加溫的方式。其主要的設(shè)計(jì)為將一 組或多組的電阻電熱器放置在一塊有良好導(dǎo)熱特性的物體上，從而使熱量 逐漸傳導(dǎo)而擴(kuò)散到物體整個(gè)部份。其他需要攝取熱量的物體，則須緊靠在 其表面上。由于其導(dǎo)熱物體本身的質(zhì)量，恒溫加熱一般上都須要一定的時(shí) 間給予加熱及冷卻，所以不適合用在需要迅速加熱與冷卻的系統(tǒng)上。

脈沖加熱法

脈沖加熱法也是一種應(yīng)用電阻式的加熱法，但其主要的設(shè)計(jì)為把產(chǎn)生熱量 的電阻設(shè)成加熱器的形狀。而電阻方面則是令電流通過一個(gè)極小的橫截面，而使這橫截面產(chǎn)生極大的熱量。由于橫截面十分小，所以在加熱與冷卻都十分迅速，但這也造成了控制其溫度的高度困難，但由于電子工業(yè)的進(jìn)步，我們也掌握了控制其溫度方法----脈沖加熱法。

脈沖加熱是把電流轉(zhuǎn)化為一連串不同波長的脈波而使其通過加熱的電阻，應(yīng)此電阻也因各脈波的通過而自行調(diào)整其熱量，從而得到溫度上的控制。

鈦合金熱壓頭

恒溫加熱與脈沖加熱的比較

恒溫加熱與脈沖加熱在工序上的應(yīng)用是十分相同的，但由于這兩種方法在溫度控制上有著很大的不同點(diǎn)。

故所產(chǎn)出來的產(chǎn)品質(zhì)量也相對(duì)的有很大的出入，甚至有時(shí)候這些差別在短期內(nèi)并未能覺察出來。

另一方面，由于電子產(chǎn)品的微型化，也使到許多工序也不能用恒溫加熱法進(jìn)行，故近年來脈沖加熱法已逐漸取代了恒溫加熱法。

在此舉出以錫焊結(jié)合的實(shí)例，來闡述采用脈沖加熱的一些長處:

1. 脈沖加熱可以設(shè)置加溫的程序，它可使加工物得以在短時(shí)間加熱至設(shè)定溫度及保持其溫而在末段又能很快的冷卻。

2. 應(yīng)用于回流焊接上，脈沖加熱可以分成兩段式加熱，所以能以低溫的蒸發(fā)其助焊劑，及以第二段完成其焊結(jié)。而且錫焊結(jié)點(diǎn)也可以在冷卻固定后，才進(jìn)行減壓，從而更準(zhǔn)確的保持在原先的對(duì)位上。

3. 對(duì)熱量消耗有很快補(bǔ)給。

4. 除了本身的電阻外(熱壓頭 THERMODE)，沒有其他不必要的傳導(dǎo)。

5. 更容易的與自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)合。

6. 可以大量減少因溫度過高而產(chǎn)生的氣泡與不良的導(dǎo)電性。

7. 因?yàn)槠淠軌蚩焖俚睦鋮s，所以 ACF 的粘合劑能在壓力消除時(shí)已完全。

8. 溫度與時(shí)間的流程設(shè)定也十分容易。

9. 工控參數(shù)也能更容易的獲得，也可以更加實(shí)際的分析。

10. 溫度控制的準(zhǔn)確性也大大的提高。