Para mejorar la estabilidad de resistencia al calor de candelabros de vidrio , el diseño estructural es uno de los factores clave. Aunque las propiedades térmicas del vidrio en sí mismo determinan su resistencia básica al calor, el diseño estructural razonable puede aliviar en gran medida la concentración de estrés causada por el calentamiento local, los cambios rápidos de temperatura o la distribución desigual de calor, mejorando significativamente su resistencia a las grietas y resistencia a la explosión.
Los siguientes son varios métodos específicos y análisis en profundidad para mejorar la estabilidad de resistencia al calor de los candelabros de vidrio a través de la optimización del diseño estructural:
1. Método de transición de espesor y espesor de control de control
El vidrio se expande cuando se calienta. Si una parte se expande más rápido que otra, se generará estrés interno. Por lo tanto, el grosor de la pared del candelabro debe ser lo más uniforme posible para evitar áreas con "mutación de espesor".
Prácticas recomendadas:
El grosor general de la pared del candelabro debe mantenerse por encima de 3 mm;
En la parte inferior, los bordes y otras partes son propensas a la acumulación o estrés por calor, use un diseño de engrosamiento gradual en lugar de engrosamiento repentino;
Evite los bordes afilados o los giros afilados, y use arcos o pendientes suaves para reducir la concentración de estrés.
2. Optimizar el fondo y la estructura de soporte
La llama generalmente se encuentra cerca del fondo de la vela, y el calor se concentra primero en esta área. Si el diseño inferior no es razonable, es fácil causar sobrecalentamiento local, lo que causará grietas.
Estrategia de diseño:
Aumente el espacio de circulación de aire en la parte inferior, como usar una base empotrada o un soporte con pies, para que el calor no sea fácil de acumular;
El fondo se puede proporcionar con agujeros de disipación de calor o ranuras de ventilación para ayudar a calentar la difusión;
Si se trata de un candelabro incrustado (como para colocar velas columnares), se puede reservar una capa de aislamiento de aire en la parte inferior para evitar que el calor se transfiera directamente al fondo del vidrio.
3. Introducir la capa de aislamiento del aire
Agregar espacio de aislamiento de aire dentro o fuera del vidrio puede ralentizar efectivamente la velocidad de la transferencia de calor y reducir la diferencia de temperatura en la superficie del vidrio.
Aplicación específica:
Diseñe una estructura de vidrio de doble capa con una capa de aire en el medio, similar al principio de una "copa de aislamiento al vacío";
Para las velas altas, se puede agregar un conector de metal o cerámica hueco en la sección central como un tampón para la conducción de calor;
Si es un escenario de uso de velas LED, se puede diseñar una capa de vidrio interna más delgada con una cubierta de aislamiento de calor externo.
4. Diseño razonable de apertura y estructura superior
Cuando la llama se quema, generará un flujo de aire caliente creciente. Si el diseño de apertura de la parte superior de la vela no es razonable, puede causar acumulación de calor en el interior.
Dirección de optimización:
La abertura no debe ser demasiado pequeña para facilitar el flujo de aire y la descarga de calor;
Se puede diseñar una ranura de guía o una estructura inclinada en el borde superior para guiar el aire caliente a descargar hacia arriba;
Si se trata de un candelabro cerrado (como un tipo de linterna), considere dejar una cantidad adecuada de agujeros de escape en la parte superior para evitar que la presión interna aumente y haga que el vidrio se rompa.
5. Use estructura en capas o modular
La división de un candelabro de vidrio completo en múltiples componentes relativamente independientes ayuda a dispersar el calor y reducir el riesgo de calentamiento desigual en general.
Método de implementación:
Las partes superior e inferior son separables, y el medio está separado por materiales conductores no térmicos (como acero inoxidable, cerámica);
Múltiples tubos de vidrio pequeños se combinan en un candelabro integral, dejando huecos entre sí para formar un canal de disipación de calor natural;
Esta estructura también facilita el reemplazo de piezas dañadas y extiende la vida útil del producto.
6. Combine materiales externos para el diseño de tampón térmico
El vidrio en sí tiene una conductividad térmica deficiente y es frágil, pero si se puede usar con otros materiales, puede aliviar efectivamente el choque térmico.
Diseño de material mixto:
Envuelva una capa de manga de silicona aislante de calor o cuadrícula de metal alrededor del vidrio para desempeñar un papel amortiguador;
Use una combinación de cubierta de vidrio base de cerámica para aprovechar la resistencia al calor de la cerámica y la transmitancia de la luz del vidrio;
Para las velas utilizadas al aire libre, se puede instalar un escudo de viento en el exterior del vidrio para proteger la llama y evitar el efecto de enfriamiento repentino causado por el enfriamiento del viento.
Mejorar la resistencia al calor y la estabilidad de las velas de vidrio a través del diseño estructural no es un problema que se pueda resolver simplemente "haciendo que el vidrio sea más grueso", pero requiere una consideración integral de múltiples factores como la ruta de conducción de calor, la distribución de tensiones, el flujo de aire y la coincidencia de material.