При проектировании нагревательных элементов для импульсной сварки пленки часто возникает вопрос о выборе оптимальных параметров питающего напряжения \ тока для обеспечения качества получаемого шва. Малое питающее напряжение \ ток приводит к недостаточной прочности шва, повышенное напряжение, поступающее на нагревательный элемент, приводит к чрезмерному перегреву свариваемого материала, его недопустимой деформации или пережиганию.

При исследований процессов сварки, проведенных с помощю блока uHC_Debug1, были получены данные, позволяющие построить модель процесса тепловыделения при импульсном нагреве и рассчитать параметры, необходимые для оптимального режима импульсного нагрева.

При построении модели тепловыделения мы ограничились моделью со следующими ограничениями (допущениями):

1. нагреватель бесконечно-тонкий, т.е. толщиной нагревателя в плоскости, перпендикулярной оси протекания тока, можно пренебречь по сравнению с его длиной.
2. нагреватель на концах подключен к негреющимся контактам с бесконечно-большой теплоемкостью и постоянной температурой, равной температуре окружающей среды.

Эти ограничения не являются грубым для обычной геометрии нагревательного элемента.

Однако, использование нагревательных элементов малой длины, когда отводом тепла через медные токопроводящие провода большего сечения с существенной теплопроводностью пренебречь нельзя, приводит к существенному отклонению оптимальных режимов питания от расчетных.

В качестве нагревательного элемента чаще всего используется нихромовая струна или шина. Поэтому, в приведенных расчетных данных данных мы ограничились использованием параметров теплопроводности, теплоемкости и удельного сопротивления этого материала.

Расчеты, проведенные для нихромовых нагревателей при вышеуказанных ограничениях, позволяют получить характеристики оптимального режима нагрева для нагревателей различной длины и сечения.

Особенно интересен тот факт, что питающее напряжение для оптимального режима нагрева не зависит от сечения нагревателя, а зависит только от длины нагревателя и материала нагревателя.

Последующие испытания показали высокую точность полученных результатов для различных нагревателей.