Carbon IR für mehr Energieeffizienz

Infrarot-Strahler werden seit Jahrzehnten erfolgreich für industrielle Wärmeprozesse eingesetzt, zur Trocknung von Lack, zum Formen von Kunststoff, zur Herstellung von Solarzellen. Seit den 1990er Jahren gibt es den Carbon Infrarot-Strahler, der bei vielen Prozessen hilft, bis zu 30 Prozent Energie zu sparen.

Ein Teil der Infrarot-Strahlung wird im Material absorbiert, ein Teil wird reflektiert und der Rest durchdringt die Materialien. Dabei hat jedes Material sein eigenes Absorptionsspektrum, also den Bereich, in dem die elektromagnetischen Strahlen am besten aufgenommen werden. Trifft man diesen Bereich optimal, dann erfolgt die Erwärmung des Materials wesentlich schneller und effektiver.

Umstieg auf mittelwellige Carbon IR-Strahler spart Energie

Die Wellenlänge der Infrarot-Strahlung hat einen erheblichen Einfluss auf den Prozess. Kurzwellige Strahlung dringt tief in massive Teile ein und durchwärmt diese schnell und gleichmäßig. Mittelwellige Strahlung wird verstärkt an Oberflächen wirksam, außerdem wird sie von Wasser, Glas und vielen Kunststoffen sehr gut absorbiert und dann direkt in Wärme umgesetzt.

Ein Umstieg auf mittelwellige Carbon Infrarot-Strahler kann helfen, signifikante Mengen an Energiekosten zu sparen. Umfangreiche Versuche zeigen, dass Carbon-Strahler bis zu 30 Prozent weniger Energie für die Trocknung von wasserbasierenden Farben und Lacken benötigen, als herkömmliche kurzwellige Strahler. Somit steigt die Effizienz der Trocknungsprozess solchere solcher Lack- und Beschichtungssysteme gegenüber  der nut

Schnelle Trocknung bei hoher Flächenleistung

Konventionelle mittelwellige Strahler sind mit einer Heizwendel aus legiertem Widerstandsdraht aus Eisen, Chrom und Aluminium ausgestattet. Sie sind sehr robust, zuverlässig und weisen eine lange Lebensdauer auf. So erreichen konventionelle mittelwellige Infrarot-Strahler Leistungen bis 60 kW/m2 und Reaktionszeiten im Bereich von zwei bis drei Minuten.

Im Falle eines unerwarteten Bandstopps müssen konventionelle mittelwellige Strahler daher aufwändig weggeschwenkt oder abgeschirmt werden, um Schäden auf den Oberflächen der Warenbahnen zu vermeiden. Durch diese verhältnismäßig langen Reaktionszeiten sind sie eher für einen kontinuierlichen Betrieb empfehlenswert.

Carbon Infrarot-Strahler stattdessen sind mit einem Carbonband ausgerüstet. Sie geben ebenfalls die sehr wirksame mittelwellige Infrarot-Strahlung ab, bieten jedoch zusätzlich hohe Flächenleistungen von bis zu 150 kW/m2, außerdem reagieren sie innerhalb von Sekunden auf Leistungsänderungen.
Somit können Carbon Strahler zum Beispiel bei Bandstopps sofort zuverlässig abgeschaltet werden. Diese kombinierten Eigenschaften machen den Carbon Strahler CIR seit Jahren am Markt einzigartig, weil er die für Beschichtungen, Glas und Kunststoffe wichtigen mittleren Wellenlängen mit hohen Leistungen und sehr schnellen Reaktionszeiten vereint.

Carbon Infrarot-Wärme für Antirutsch-Beschichtungen

Ein britisches Unternehmen führte eine neue Art von qualitativ hochwertigen, nichtrutschenden Tablettauflagen ein, die eine neue Fertigungslinie erforderlich machte. Die neue Antirutsch-Beschichtung ist eine wasserbasierende Lösung, die auf Matten aus Papier aufgetragen wird und dann möglichst schnell getrocknet werden muss, eine Aufgabe, die mit Carbon-Strahlern effektiv und mit hoher Qualität erfüllt wird.

Seit der Installation hat sich das Infrarotsystem als hochgradig effizient erwiesen. Die schnellen Reaktionszeiten der Carbon Strahler stellen sicher, dass bei unerwartetem Bandstopp eine sofortige Abschaltung die Produkte vor Schaden bewahrt. Nach einiger Zeit rüstete das Unternehmen wegen der gesteigerten Nachfrage nach den Tablettauflagen die Fertigungslinie mit einem weiteren Carbon Modul nach und dies hat eine weitere Verbesserung um 30 Prozent ermöglicht.

Carbon Infrarot trocknet Wasser auf Airbag-Gewebe

Airbags International in Großbritannien stellt Airbags und andere Sicherheitsmaterialien aus Nylon 66 her. Eine Beschichtung mit Silikon macht die Oberfläche gleitfähiger und bewirkt, dass sich das Material später im Bruchteil einer Sekunde entfalten kann. Nylon 66 ist jedoch hygroskopisch, zieht also Wasser aus der Umgebung an und kann einen Feuchtigkeitsgehalt zwischen drei und fünf Prozent erreichen. Diese Feuchtigkeit muss vor der Beschichtung unbedingt reduziert werden, um eine gute Haftung des Silikons und eine optimale Oberflächenqualität des Gewebes sicherzustellen. Die dabei erforderlichen Trocknungs- und Vorwärmprozesse werden mit Carbon InfrarotSystemen von Excelitas Noblelight gelöst, die individuell gesteuert und geregelt werden.

Optische Pyrometer messen die Oberflächentemperatur des Gewebes und danach wird über einen Regler die Leistung der Infrarot-Strahler genau so eingestellt, dass das Material optimal trocknet, ohne dabei Hitzeschäden zu erleiden. Von daher trocknet die Infrarot-Wärme Silikonbeschichtungen auf Kunststoffgeweben optimal und sorgt so dafür, dass sich ein Airbag im Notfall schnell entfaltet.

Durch den Einsatz der mittelwelligen Carbon Strahler wird die Erwärmung des Airbag-Gewebes so effizient gelöst, dass sich die Anlage bereits nach dem Beschichten der zehnten Rolle Gewebe bezahlt machte.

Carbon Infrarot-Strahler für Holzwerkstoffe

Laminierte Platten und Arbeitsflächen sind in vielen Ausführungen erhältlich und können für den Einbau in Geschäften und Gastronomie, Bildungseinrichtungen oder für das Gesundheitswesen maßgeschneidert werden.

Bei Carella in Großbritannien werden die zugeschnittenen Span- oder MDF-Platten manuell in eine PUR-Hotmelt-Klebestation geführt, wo der Klebstoff gleichmäßig auf die Oberfläche aufgetragen wird. Anschließend werden sie einer Laminierstation zugeführt, in der eine Melamin- oder Formica-Platte fest und präzise über die Platte gelegt und mit ihr verklebt wird.
Untersuchungen hatten gezeigt, dass der Kern einer Platte erwärmt werden musste, um eine gute Verbindung zwischen dem PUR-Klebstoff und den Plattenmaterialien zu gewährleisten. Über eine Erhöhung der Umgebungstemperatur wäre dies nicht zu erreichen gewesen.
Warmluftgebläse kamen wegen der damit verbundenen Staubentwicklung nicht in Frage. Tests ergaben schließlich, dass mittelwellige Carbon-Infarot-Strahler die Platten kurz vor Beginn des Klebevorgangs gezielt mit Wärme versorgen könnten.

Die Infrarotlösung hat sich als einfach, aber effektiv erwiesen. Owen Rosborough, Produktionsleiter bei Carella, erklärt: „Wir haben jetzt eine viel bessere Kontrolle über die Laminierung, so dass es keine Haftungsprobleme gibt, was bedeutet, dass wir eine konstante Qualität und weniger Ausschuss haben. Außerdem hat sich das Infrarotsystem als energieeffizient erwiesen, da es nur dann arbeitet, wenn wir es brauchen.“

Den Nachhaltigkeitsansatz weiterdenken

Der Umstieg von lösungsmittelhaltigen Farben und Lacken auf umweltfreundlichere Systeme wie Wasser- oder Pulverlacke erfordert auch ein Weiterdenken bei der Lacktrocknung. Um Zeit, Platz und Kosten zu sparen, lohnt es sich, nach dem richtigen Verfahren für den gewünschten Trockenprozess zu suchen.
Excelitas Noblelight bietet die gesamte Palette der Infrarot-Strahlung vom nahen Infrarot NIR bis zur mittelwelligen Carbon Technologie CIR und berät bei der Auswahl der optimalen Strahler für den jeweiligen Prozess.

Excelitas Noblelight GmbH
www.noblelight.com