Tecnologia di riscaldamento in gomma siliconica Thermrup®

Tecnologia di riscaldamento in gomma siliconica Thermrup®

Generatore di calore semiconduttore, planare, con emissione nel lontano infrarosso

Nel mercato delle soluzioni di riscaldamento elettrico, i cosiddetti elementi riscaldanti in gomma siliconica sono generalmente intesi come tappetini riscaldanti flessibili, nei quali conduttori riscaldanti metallici (ad es. fili di nichel-cromo o piste resistive incise) sono incorporati nel silicone.
Lo strato di silicone svolge principalmente una funzione di protezione meccanica e isolamento: non è esso stesso un generatore di calore attivo.

La tecnologia sviluppata da Thermrup® segue invece un approccio fondamentalmente diverso:
Il materiale in gomma siliconica stesso diventa il materiale funzionale elettrico e termico.

Principio del materiale: gomma siliconica semiconduttrice

Thermrup® utilizza una matrice composita di gomma siliconica e grafite appositamente formulata, nella quale riempitivi a base di carbonio finemente dispersi sono distribuiti omogeneamente nell’elastomero.

Questa struttura del materiale crea una rete semiconduttrice che presenta le seguenti proprietà:

resistenza elettrica definita

distribuzione uniforme della corrente sull’intera superficie

generazione volumetrica del calore («Bulk Heating»)

caratteristica di resistenza dipendente dalla temperatura (comportamento quasi PTC)

A differenza dei sistemi di riscaldamento basati su fili o pellicole, il calore non viene generato localmente lungo un conduttore, ma su tutta la superficie dell’intero materiale.

Generazione del calore su tutta la superficie e omogenea

Poiché l’intera gomma siliconica funge da elemento resistivo, ne derivano vantaggi decisivi:

• nessun punto caldo dovuto a conduttori riscaldanti concentrati
• elevatissima omogeneità della temperatura
• emissione uniforme del calore anche su superfici curve o irregolari
• eccellente flessibilità meccanica e adattabilità

Queste proprietà sono particolarmente decisive per le applicazioni a stretto contatto, su grandi superfici o critiche per la sicurezza.

Radiazione nel lontano infrarosso (FIR)

Un particolare vantaggio tecnologico della soluzione materiale Thermrup® risiede nell’emissione naturale di radiazione nel lontano infrarosso (FIR).

I materiali a base di carbonio come la grafite sono emettitori FIR fisicamente efficienti.
L'elemento riscaldante Thermrup® emette tipicamente nell'intervallo di lunghezze d'onda di circa 6–14 µm, particolarmente ben assorbito dall'acqua, dalle molecole organiche e dai tessuti biologici.

Rispetto ai classici conduttori riscaldanti metallici:

Caratteristica	Conduttori riscaldanti convenzionali	Thermrup®  elemento riscaldante
generazione del calore	puntuale / lineare	su vasta superficie
trasferimento del calore	principalmente conduzione	conduzione + irraggiamento
infrarossi lontani	trascurabile	significativo
comfort termico	locale	uniforme & ad azione profonda

 

Caratteristica di temperatura autostabilizzante

Grazie alla struttura semiconduttrice del materiale, la gomma siliconica Thermrup® presenta un comportamento termico autorigenerante:

temperatura in aumento → resistenza maggiore

flusso di corrente ridotto in caso di riscaldamento locale

rischio notevolmente ridotto di surriscaldamento o danni ai materiali

In molte applicazioni ciò consente:

regolazione esterna della temperatura semplificata o persino superflua

maggiore sicurezza operativa

eccezionale durata dell'elemento riscaldante

Differenze rispetto ai sistemi di riscaldamento convenzionali in silicone

La differenza sostanziale rispetto alla tecnologia di riscaldamento al silicone comunemente presente sul mercato non è evolutiva, bensì tecnologica e fondamentale:

> Thermrup® non ha semplicemente racchiuso un elemento riscaldante nel silicone: Thermrup® ha trasformato il silicone stesso in un elemento riscaldante attivo.

Questo approccio basato sulla scienza dei materiali impone requisiti più elevati per:

selezione delle materie prime

dispersione delle particelle

stabilità all'invecchiamento

riproducibilità elettrica

Tuttavia, apre campi di applicazione che con le soluzioni classiche a filo riscaldante sono realizzabili solo in misura limitata o non lo sono affatto.

Campi di applicazione tipici

applicazioni termiche mediche e terapeutiche

sistemi per il benessere e la rigenerazione

riscaldamento a bassa temperatura su vasta superficie

calore di contatto sicuro

Applicazioni con requisiti elevati di omogeneità e comfort

Conclusione

La tecnologia Thermrup® rappresenta un cambiamento di paradigma basato sui materiali nel riscaldamento elettrico.
Grazie alla combinazione di gomma siliconica semiconduttrice, generazione di calore su vasta superficie ed emissione naturale di infrarossi lontani, si ottiene una soluzione di riscaldamento nettamente diversa dai sistemi di riscaldamento convenzionali a base di silicone: sotto il profilo tecnico, funzionale e fisico.