Infrarot: Wärme genau dort, wo sie gebraucht wird Der Strahler folgt der Funktion - KEM

Infrarot: Wärme genau dort, wo sie gebraucht wird

Der Strahler folgt der Funktion

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Infrarotstrahler und -systeme für industrielle Wärmeprozesse übertragen hohe Energiemengen in kurzer Zeit. Schon seit über 50 Jahren passt Heraeus Noblelight die Strahler den Erfordernissen der jeweiligen Anwendung an. Deutlich wird die Effizienz im hauseigenen Anwendungszentrum, das Konstrukteuren und Entwicklern die Möglichkeit gibt, ihre Systeme ausgiebig zu testen.

Der Autor: Jens-Peter Knauer, Redakteur der KEM

Ortstermin bei Heraeus Noblelight in Kleinostheim: Hier schlägt das Herz der Infrarot-Technologie, die in industriellen Wärmeprozessen zum Einsatz kommt. „Wir übernehmen die Designgestaltung von Strahlern und kompletten Systemen, auf Anfrage auch inklusive Fördertechnik und allem Drum und Dran“, erklärt Jürgen Weber, Entwicklungsleiter für Infrarot-Systeme. Mit einem Erfahrungsschatz aus über 3000 Wärmeprozessen passen er und seine Mitarbeiter die Strahler in Spektrum, Leistung, Länge und Form genau nach Kundenanforderungen an.
Die Infrarot-Strahler erwärmen große Oberflächen genauso wie schmale Ränder. Flexible, exakt auf die Anwendung abgestimmte Bauformen ermöglichen die Anpassung auch an komplex geformte Werkstücke und sorgen dafür, dass die Wärme genau dort ankommt, wo sie gebraucht wird. Im Wesentlichen gibt es drei Arten von Spezialstrahlern:
  • Konturstrahler sind individuell geformt. Sie bilden Kanten oder Ränder von Werkstücken nach und ermöglichen beispielsweise gezielte Biegeprozesse oder das lokale Aktivieren von Klebern.
  • Kleine Flächenstrahler sind kurzwellig und erwärmen komplizierte Geometrien, etwa zum Verbinden zweier Oberflächen ohne Klebstoff.
  • Omegastrahler für das Heißnieten sind kreisförmig gebogen. Die ebenfalls kurzwelligen Strahler mit ihren Aufheiz- und Abkühlzeiten im Sekundenbereich lassen sehr kurze Taktzeiten zu.
  • Schnelles Erhitzen, kontaktfreie Übertragung
  • Kurze Taktzeiten zu ermöglichen, ist ein wesentlicher Vorteil der Infrarot-Technologie. „Die Wärme wird zeitlich begrenzt und an genau der richtigen Stelle eingesetzt“, erklärt Jürgen Weber. „Energieverluste an die Umgebung sind denkbar gering.“ Heraeus Noblelight konzipiert die Strahler so, dass die Wellenlängen auf das jeweilig zu bearbeitende Material zugeschnitten sind. Metalle beispielsweise verlangen kurzwellige Strahlung. Das schnelle Trocknen von Werkstücken bewerkstelligt man am besten mit mittel- bis langwelliger Strahlung. „Durch das Anlegen unterschiedlicher Spannung lassen sich Infrarot-Strahler auf das jeweilige Material anpassen. Für das Trocknen und Sintern von gedruckter Elektronik etwa erspart dies Systemwechsel“, verdeutlicht Weber.
Heraeus hat weltweit mehrere Anwendungszentren eingerichtet, um Kundenanwendungen zu testen, Erfahrungen auszutauschen und neue Erkenntnisse durch Versuche zu gewinnen. Unter Laborbedingungen können individuelle Prozesse nachgestellt und spezielle Anwendungen geprüft werden.
Optimale Strahlquelle für den jeweiligen Prozess
„Ziel der Versuche ist es, die optimale Strahlquelle für den jeweiligen Prozess zu finden“, erläutert Weber. „Bei uns bekommen Sie nichts von der Stange.“ Im Anwendungszentrum lassen sich wichtige Fragen klären:
  • Lässt sich der abzubildende Prozess mit Infrarot- oder UV-Strahlung optimieren?
  • Wie verhält sich das Material?
  • Welche Strahler sind für den Prozess am besten geeignet?
  • Wie müssen diese ausgelegt werden?
  • Wie können sie in den Produktionsprozess integriert werden?
Für die ausgiebigen Tests steht auch ein MAX-Ofen zur Verfügung, dessen Innenleben komplett aus Quarzglas besteht und der damit hitzebeständig bis 1000 °C ist. Da der Ofen in weniger als 10 Minuten auf 900 °C aufheizt und in weniger als 10 Minuten abgekühlt werden kann, sind rasche Produktwechsel möglich. Und energieeffizient ist er auch noch: Im Dauerbetrieb bei 900 °C Haltetemperatur wird von einem der Prototypen nur noch eine Halteleistung von insgesamt etwa 3 kW benötigt.

Kontakt

info

Heraeus Noblelight GmbH
Kleinostheim
Tel. +49 6181 35-8545
K 2016: Halle 10, Stand G59
Mehr über Funktionsweise und Anwendung der Infrarot-Technologie:
t1p.de/ssnd

Infrarotwärme im Webcast

PLUS

Rudolf Lembke, Anwendungsspezialist für Infrarot-Wärmetechnologie bei Heraeus Noblelight, hat bereits mehrere Webinare über Infrarot-Anwendungen gehalten. Dabei ging er unter anderem darauf ein , worin die Vorteile des Infrarotschweißens gegenüber herkömmlichen Verfahren liegen, wie sich komplex geformte Kunststoffteile effizient miteinander verbinden lassen oder welchen Einfluss die Wellenlänge der IR-Strahler auf unterschiedliche Materialien hat. Derzeit sind vier Webcasts auf der KEM-Homepage abrufbar.
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