lämpösyöttö

Lämpösyöttö on termi, jota käytetään kuvaamaan sitä lämpöenergian määrää, joka siirretään aineeseen tai järjestelmään tietyssä ajassa tai tietyllä tavalla. Se voidaan tarkastella sekä lämpötehona (wattina) että kokonaisenergiana (joule tai kilojoule), riippuen mittaus- tai suunnittelukontekstista. Lämpösyöttö on keskeinen tekijä esimerkiksi materiaalien lämpökäsittelyissä, hitsauksessa ja muissa prosesseissa, joissa lämpötilalla on suuri vaikutus materiaalin käyttäytymiseen.

Hitsauksessa lämpösyöttö viittaa energian määrään, joka siirtyy hitsattavaan materiaaliin jokaisen pitämylän edetessä tai per mitattu pituus. Yleisesti käytetty peruskaava kuvaa lämpösyöttöä per yksikkö pituutta, esimerkiksi kilojouleja per millimetri (kJ/mm). Lämpösyöttö voidaan määrittää arvolla H ≈ η × (V × I × 60) / (S × 1000), jossa V on jännite, I virta, S kulkunopeus (mm/min) ja η arc- tai prosessin hyötysuhde. Tämä antaa likimääräisen arvon siitä, kuinka paljon energiaa pääsee vaikuttamaan kappaleen tilavuuteen.

Lämpösyöttö vaikuttaa hitsin syvyyteen, mikrorakenteeseen, jännityksiin ja metallin erseihin. Liiallinen lämpösyöttö voi aiheuttaa yläpääntymistä, laajaa kiteen kasvua ja muodonmuutoksia, kun taas liian pieni lämpösyöttö voi johtaa vajaaseen sulamiseen ja heikkoon liittymään. Siksi lämpösyötön hallinta on olennainen osa prosessin suunnittelua ja laadunvarmistusta.

Mittaaminen ja arviointi perustuvat usein prosessin parametreihin sekä metallurgisiin testauksiin; suoraa, täysin tarkkaa mittausta on vaikeaa, jolloin käytetään laskennallisia arvoja tai kokeellisia korjausmenetelmiä. Lämpösyöttö on siten keskeinen parametri sekä suunnittelussa että prosessinhallinnassa.