Protetores térmicos caseiros feitos de papel alumínio são uma solução comum em oficinas para calor radiante e funcionam dentro de limites estreitos. A folha reflete a radiação infravermelha de forma eficiente, mas conduz o calor facilmente através de qualquer ponto de contato e derrete muito abaixo da temperatura de trabalho dos componentes do escapamento. Compreender a refletividade, a emissividade, a folga e o comportamento do fogo evita um desempenho decepcionante e um risco genuíno de incêndio.
Onde a folha reflexiva realmente funciona
O calor se move por radiação, condução e convecção. Uma folha brilhante trata apenas da radiação. O alumínio polido tem uma emissividade de aproximadamente 0,05 e, portanto, reflete cerca de 90 a 95 por cento da energia infravermelha incidente, razão pela qual uma película limpa voltada para uma superfície quente parece dramaticamente mais fria do que um painel pintado. O efeito desaparece no momento em que a folha toca o componente quente, fica coberta com óleo, fuligem ou sujeira, ou oxida para uma superfície cinza fosca. Como a condução não é controlada nos pontos de contato, qualquer blindagem metálica deve ser montada com um entreferro genuíno em ambos os lados.
Limites de refletividade, emissividade e temperatura
| Propriedade | Valor típico | Consequência prática |
|---|---|---|
| Emissividade, superfície de alumínio polido | Cerca de 0,05 | Reflete o calor mais radiante enquanto limpo e brilhante |
| Emissividade, superfície oxidada ou suja | 0,2 a 0,4 | Benefício radiante em grande parte perdido |
| Início de fusão, alumínio puro | Cerca de 660°C | A folha não pode sobreviver ao contato direto com peças quentes do escapamento |
| Perda de força na folha | Progressivo acima de aproximadamente 150 a 200 C | A folha cede, rasga e perde o espaço de ar |
| Espessura da folha de barreira em escudos laminados | 30 a 100 mícrons | A folha mais espessa resiste ao rasgo e suporta o manuseio de cargas |
O desempenho térmico medido de produtos de barreira é verificado com métodos estabelecidos: transmissão térmica em estado estacionário pela ASTM C518, cálculos de refletância solar pela ASTM E1980 e comportamento da chama superficial pela ASTM E84. Os fornecedores de folhas normalmente citam a refletância em vez da resistência térmica, porque uma folha nua não tem nenhum valor R-significativo próprio.
Liberação, substrato e segurança contra incêndio
Mantenha um espaço de ar mínimo de cerca de 25 mm entre a folha e a superfície quente, e o mesmo espaço fora da blindagem para que a energia refletida possa se dispersar. Fixe a folha com braçadeiras de aço inoxidável, fixadores ou uma folha de suporte rígida, nunca com adesivos que amolecem acima de 100 C. Não enrole a folha em torno dos componentes que atingem temperaturas de exaustão: nessas temperaturas a folha oxida rapidamente e qualquer óleo acumulado ou resíduo de combustível torna-se uma fonte de ignição. Quando uma blindagem faz parte do interior de um edifício ou veículo, a montagem deve atender aos requisitos de combustão superficial da ASTM E84, que classifica os materiais como Classe A com um índice de propagação de chama de 25 ou menos e um índice de desenvolvimento de fumaça de 450 ou menos. O revestimento laminado por si só não confere essa classificação; o substrato e o sistema adesivo sim.
Quando uma barreira projetada é necessária
Mude para uma proteção-feita especificamente quando a temperatura da superfície exceder aproximadamente 400 °C, quando o componente vibrar ou quando a barreira precisar permanecer no lugar durante toda a vida útil da máquina. Laminados de tecido de vidro aluminizado fornecem uma face refletiva com um suporte-resistente ao calor e temperaturas típicas de serviço contínuo na faixa de 200 a 250 C, enquanto produtos à base de-fibra cerâmica são usados para trabalhos em temperaturas mais altas e para excursões de-curto prazo. As peças projetadas também são documentadas: os valores de espessura, peso e transmissão térmica podem ser verificados, o que um envoltório de folha-formado à mão não consegue. Uma proteção metálica é uma medida diagnóstica ou temporária; para uma correção de produção, especifique uma barreira testada e registre sua classificação de temperatura de serviço.
Perguntas frequentes
Q:A folha de alumínio pode substituir um escudo térmico comercial?
R: Somente para serviço radiante de baixa-temperatura com um entreferro real. A folha de cozimento perde resistência acima de aproximadamente 150 a 200 C, derrete perto de 660 C e não tolera vibração ou contato com o metal escapado.
Q:Um escudo de folha brilhante funciona melhor do que um pintado?
R: Sim, enquanto permanece limpo. A emissividade aumenta de cerca de 0,05 na folha polida para 0,2 a 0,4 quando ela oxida ou é revestida com fuligem, o que remove a maior parte do benefício radiante.
Q:De quanto espaço de ar um escudo térmico de folha precisa?
A: Cerca de 25 mm em ambos os lados da folha. Sem uma lacuna externa, a blindagem simplesmente conduz e re{2}}irradia o calor para a mesma área alvo.
Q:A folha de alumínio é à prova de fogo?
R: O alumínio não é-combustível e não sustenta a chama, mas derrete e cede em alta temperatura, e uma blindagem flácida que toca uma fonte de ignição cria um perigo. As montagens internas ainda devem satisfazer os limites de queima de superfície ASTM E84.
Q:Qual liga metálica é usada em laminados de proteção térmica?
R: Os laminados de barreira normalmente usam folhas 8011 ou 1235 com espessura de 30 a 100 mícrons, ligadas a um suporte de fibra de vidro, cerâmica ou não tecido que fornece suporte mecânico à temperatura.
Q:Um escudo térmico laminado pode reduzir a temperatura do ar de admissão de forma mensurável?
R: Um escudo reflexivo com um entreferro adequado pode reduzir visivelmente a captação de calor radiante em passagens curtas de admissão, mas o ganho depende do fluxo de ar e da geometria. Verifique com um sensor de temperatura antes e depois da instalação, em vez de assumir uma queda fixa.