Nel processo di progettazione e produzione di vaporiere elettriche per alimenti , la scelta dei materiali del riscaldatore è un anello cruciale. Questa scelta non solo influisce direttamente sull'efficienza del riscaldamento, sulla durata e sulla sicurezza delle apparecchiature, ma ha anche un profondo impatto sulla qualità e sul gusto del cibo.
In termini di selezione del materiale, la resistenza alla corrosione è la considerazione principale. Quando la vaporiera elettrica è in funzione, il riscaldatore rimarrà a lungo in contatto con acqua, vapore e residui di cibo, quindi la resistenza alla corrosione del materiale è particolarmente importante. L'acciaio inossidabile è diventato un materiale riscaldatore comunemente utilizzato nelle vaporiere elettriche per alimenti grazie alla sua eccellente resistenza alla corrosione e alle alte temperature. È particolarmente adatto per l'uso in ambienti con temperature elevate, alta pressione, forte corrosione e fluidi ad alta viscosità. Inoltre, materiali come fluoroplastica e politetrafluoroetilene (PTFE) sono ampiamente utilizzati anche nei riscaldatori in ambienti di lavoro difficili grazie alla loro eccellente resistenza alla corrosione e alle alte temperature.
Anche la conduttività termica è un fattore chiave nella scelta dei materiali del riscaldatore. Una buona conduttività termica significa che il materiale può convertire rapidamente l'energia elettrica in energia termica, migliorando così l'efficienza del riscaldamento. Il rame e l'alluminio sono due metalli con un'eccellente conduttività termica, adatti per riscaldatori a bassa potenza e a bassa temperatura. Tuttavia, l'alluminio è soggetto a corrosione ossidativa durante l'uso, pertanto è necessario adottare misure protettive adeguate durante l'applicazione. Per i riscaldatori ad alta temperatura e ad alta potenza, le leghe di tungsteno e nichel-cromo sono la scelta ideale grazie alla loro eccellente resistenza alle alte temperature e alle caratteristiche di elevata potenza.
Oltre alla resistenza alla corrosione e alla conduttività termica, anche la resistività e il coefficiente di resistenza alla temperatura sono indicatori importanti che non possono essere ignorati. I materiali con elevata resistività possono convertire efficacemente l'energia elettrica in energia termica, mentre i materiali con coefficiente di resistenza a bassa temperatura possono mantenere un valore di resistenza relativamente stabile quando la temperatura cambia, garantendo così la stabilità e l'affidabilità del riscaldatore. Le leghe di nichel-cromo e le leghe di ferro-cromo-alluminio sono ampiamente utilizzate nella produzione di elementi riscaldanti grazie alla loro elevata resistività e al basso coefficiente di resistenza alla temperatura.
Nella scelta dei materiali del riscaldatore sono indispensabili anche le proprietà meccaniche e le proprietà di lavorazione. I riscaldatori sono soggetti a stress termici e meccanici durante il funzionamento. Pertanto, le proprietà meccaniche del materiale, come resistenza alla trazione, duttilità e plasticità, devono soddisfare gli standard corrispondenti. Allo stesso tempo, le proprietà di lavorazione del materiale sono direttamente correlate al costo di produzione e all'efficienza produttiva del riscaldatore. Ad esempio, le leghe di nichel-cromo e le leghe di ferro-cromo-alluminio non solo hanno buone proprietà meccaniche, ma hanno anche eccellenti proprietà di lavorazione e possono essere facilmente trasformate in elementi riscaldanti di varie forme e dimensioni.
La sicurezza è un'altra considerazione importante nella selezione dei materiali. Quando il riscaldatore funziona ad alta temperatura, se il materiale non è selezionato correttamente, potrebbe causare rischi per la sicurezza come incendi o scosse elettriche. Pertanto, è molto importante garantire che il materiale selezionato abbia buone prestazioni di isolamento e resistenza alle alte temperature. Inoltre, anche ragionevoli misure di protezione della sicurezza, come l'installazione di dispositivi di protezione dal surriscaldamento e di protezione dalle perdite, dovrebbero essere una parte importante del processo di progettazione.