Page 5 - Power_Supplies_EN_ePaper

Infrarot-Strahler aus Quarzglas sind häuig konventio- nellen Wärmequellen wie Heißluft, Dampf, Keramik-, Gas- oder Metallstrahlern überlegen, denn sie übertragen hohe Energiemengen in kurzer Zeit und können exakt auf Produkt und Fertigungsschritt abgestimmt werden – ideal für den gewünschten Wärmeprozess.
n Infrarot-Strahlung benötigt weder Kontakt noch ein Zwischenmedium
n Infrarot-Strahler aus Quarzglas werden exakt auf die Materialien abgestimmt
n Kurze Reaktionszeiten machen die Wärme regelbar
n Wärme genau dort und nur solange sie gebraucht wird
Im Vergleich zu Heißluftöfen bedeutet dies oft einen geringeren Energieverbrauch, höhere Produktionsge- schwindigkeit, weniger Produktionsläche und bessere Erwärmungsresultate.
Wichtig für das Ergebnis ist eine sorgfältige Abstimmung der Infrarot-Strahler in Wellenlänge, Form und Leistung auf die Eigenschaften des zu erwärmenden Produktes. Strahlung, die genau auf die Absorptionseigenschaften des Produktes trifft, wird dort rasch in Wärme umgesetzt, während die Anlage und die Umgebung kühler bleibt.
Es spart Zeit und Geld, wenn Produkte nach dem Wärmeschritt schneller bereit zur Weiterverarbeitung sind.
Die richtige Wellenlänge
Abhängig von der Temperatur der Heizwendel,
gibt ein Infrarot-Strahler unterschiedlich viel Strahlung in verschiedenen Wellenlängenbereichen ab.
Es ist wichtig, den richtigen Strahler für das Produkt auszuwählen, denn die Wellenlänge der Infrarot-Strahlung hat einen erheblichen Einluss auf den Wärmeprozess. Kurzwellige Strahlung dringt tief in massive Materialien ein und sorgt für eine gleichmäßige Durchwärmung.
Mittelwellige Strahlung wird bereits in der äußeren Schicht absorbiert und erwärmt vor allem die Oberläche. Mittelwellige Strahlung wird von vielen Kunststoffen, Glas und vor allem Wasser besonders gut absorbiert und dann direkt in Wärme umgesetzt.
Wärmeanteil
<2μm 2–4μm >4μm
Typische Strahler
Keramik/Metall
Standard Mittelwelle Carbon
Schnelle Mittelwelle Kurzwelle
Halogen/NIR
High Power Halogen/NIR
900 °C 1200 °C 1600 °C 2200 °C 2700 °C 3000 °C
13,0 % 26,1 % 43,2 % 62,5 % 73,3 % 77,9 %
600°C 2,2%
37,2 % 46,4 % 46,9 % 40,1 % 28,7 % 21,0 % 17,6 %
60,6 % 40,6 % 27,0 % 16,7 %
8,8 % 5,7 % 4,5 %
Richtig auswählen
Wenn man bei einem kurzwelligen Strahler die Temperatur der Heizwendel stark reduziert, kann mittelwellige Infrarot-Strahlung entstehen. Dabei geht jedoch die Leistung des Strahlers so extrem zurück, dass keine wirtschaftliche Erwärmung mehr möglich ist. Für Anwendungen im mittelwelligen Bereich sollte also unbedingt auch ein mittelwelliger Strahler eingesetzt werden, denn dieser bietet bei gleicher Temperatur die fünffache Leistung.
Die spektrale Strahlungsverteilung verschiedener Infrarot-Strahler, normiert auf gleiche Leistung
Ku
rzwelle
Kunststoffe, wie Polyethylen und Polyvinylchlorid, absorbieren Infrarot-Strahlung besonders gut im mittelwelligen Bereich.
Mittelwelle
900 °C
Polyethylen 0,1 mm
PVC 0,02 mm
2200 °C
Absorption (%)
100 50
Ku
rzwelle
Mittelwelle
900 °C
2200 °C
0 1 2 3 Wellenlänge (μm)
Wasser verdunstet schneller durch mittelwellige Infrarot-Strahler, denn Wasser absorbiert besonders gut in diesem Bereich.
Wasser
5