Infrarotstrahler für effiziente Wärme Prozesse in der Industrie
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Infrarotstrahler von Heraeus Noblelight werden in zahlreichen industriellen Anwendungen eingesetzt. Sie eignen sich zum Trocknen und Härten von Beschichtungen sowie für Verfahren wie Formen, Prägen, Laminieren, Erwärmen, Aufheizen, Vorwärmen, Fügen, Schweißen, Anbräunen oder zur Keimreduzierung. Nachfolgend finden Sie Neuentwicklungen für die Infrarot Wärmetechnik. Live vorgestellt werden sie zudem auf der Messe K 2022.
Inhalt
- Infrarotstrahler erhöhen Energieeffizienz in der Werkzeugfertigung
- In Mold Dekoration Fertigung mit Infrarot und UV Strahler
- Infrarotstrahler für hochwertige Autointerieur Designs
- Infrarotstrahler für kleinste Kanten und Grate an Kunststoffteilen
- Infrarotstrahler sparen Energie beim Pulverlackieren
Infrarotstrahler erhöhen Energieeffizienz in der Werkzeugfertigung
08.08.2022 | Die einzelnen Herstellungsprozesse von Kunststoffen sind aufwendig und benötigen viel Energie. Bei den Wärmeprozessen Kaschieren, Laminieren, Prägen sowie Schweißen, Nieten oder Entgraten ist es daher vorteilhaft, wenn die Energie nur verbraucht wird, wo sie gebraucht wird. Hierfür eignen sich optimal elektrische Infrarotstrahler, denn sie lassen sich genau anpassen und machen damit komplexe Wärmeprozesse zuverlässig und automatisierbar. Außerdem reagieren Infrarotsysteme sehr schnell, weshalb Energie nicht durch Vorheizen, Standby oder Verluste an die Umgebung verschwendet wird. Heraeus Noblelight präsentiert auf der Messe K 2022 in Düsseldorf Infrarotstrahler und Systeme, welche Wärme besonders energieeffizient übertragen.
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Wärme ist nicht gleich Wärme. Infrarot-Strahler machen den Unterschied. Das zeigt ein Beispiel des britischen Unternehmen Hepworth Drainage: Der Einsatz von Infrarotstrahlern verbesserte hier einen Prozess in der Kunststoffverarbeitung, in der Teile eines Inspektionswerkzeuges für Kanäle aus Polypropylen gefertigt werden. Verschiedene Rohre sind mit einer Basiseinheit zu verbinden. Früher wurde hierfür Heißkleber verwendet. Hepworth suchte nach effizienteren Lösungen, um Kosten einzusparen und dem Umweltschutz gerecht zu werden.
Das neue Infrarotsystem benötigt jetzt nur noch 22 s, um in einem komplexen, automatisierten Prozess mit Robotern die verschiedenen Stücke zueinander zu bringen und zu verschweißen. Die Zykluszeiten für Inspektionskammern aus Kunststoff haben sich damit deutlich verkürzt bei signifikanter Erhöhung der Bauteilqualität. Der neue Wärmeprozess ist zudem umweltfreundlich. Im Gegensatz zur vor eingesetzten Heißklebermethode entstehen nun wesentlich weniger Dämpfe. Die prozessverbessernden Infrarotstrahler wurden dem Produkt dreidimensional nachgeformt. So entsteht die Wärme genau da, wo sie nötig ist. Und weil die Infrarotstrahler nur dann eingeschaltet sind, wenn die Wärme benötigt wird, spart das zusätzlich Energie.
Heraeus Noblelight stellt aus auf der K 2022.
In Mold Dekoration Fertigung mit Infrarot und UV Strahler
17.08.2021 | Ob Schalter in Metalloptik, dekorative Leisten im Auto oder Hochglanz Armaturen: Sie alle werden aus Kunststoffspritzguss hergestellt und außen anschließend beschichtet. Das erfolgt oft im In-mold-Decoration (IMD) Verfahren, auch Inmold Decoration oder Folienhinterspritzen genannt. Heraeus Noblelight arbeitet in der IMD Technik mit Leonard Kurz, Spezialist für Dünnschichttechnologie, zusammen.
Beim In-Mold Decoration Verfahren wird ein Trägerprodukt mit Dekorlack innerhalb der Spritzgussform platziert. Während die Form mit Kunststoff gefüllt wird, heftet sich Lack oder Farbe an die Oberfläche der Kunststoff Gussteile. Wird die Form geöffnet, löst sich der Lack vom Träger und bleibt am Kunststoffteil haften. Das beschichtete Teil kann entnommen werden.
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Der gesamte In-Mold-Decoration Prozess profitiert von der Infrarot (IR) und Ultraviolet (UV) Technologie von Heraeus Noblelight. Denn das beschichtete Transferprodukt lässt sich wesentlich besser verarbeiten, wenn es durch Infrarotstrahlung vorgewärmt und somit verformbar wird. Nach dem Spritzguss wird der Lack durch UV Strahlung gehärtet und damit besonders kratzfest.
UV und IR im Einsatz bei der In Mold Dekoration Technik
Leonard Kurz entwickelt und produziert innovative Lösungen für die Oberflächen Veredelung und funktionale Beschichtungen, welche auf Träger aufgebracht werden. Diese werden für eine Vielzahl von Produkten eingesetzt, wie in Fahrzeugen, der Elektronik, Haushaltsgeräten oder Möbeln. Kommt die IMD Technik zum Einsatz, werden der Spritzguss und das Heißprägen in einem Arbeitsschritt kombiniert. Die Infrarotstrahler unterstützen das Verfahren. Die IMD-Bauteile werden in einer Baier Anlage mit CO2 von Rückständen gereinigt und anschließend mit UV-Strahlung gehärtet.
Infrarotstrahler für hochwertige Autointerieur Designs
14.10.2019 | Bei einem neuen Auto setzt man bei der Innenausstattung auf modernes Design mit Materialien wie Polycarbonat und ABS, häufig auch Mischungen aus beiden. Armaturenbretter, Infotainment Blenden oder andere Innenverkleidungen werden im Spritzgussverfahren hergestellt und dann weiter veredelt. Infrarotstrahler für Konturen von Heraeus Noblelight sichern hier die Qualität.
Die Oberflächen solcher Bauteile sollten perfekt sein, glatt und ohne störende Grate. Infrarot Kontur Heizstrahler verrunden exakt nur den Grat, ohne das Werkstück zu beschädigen. Manuelles Entgraten mit Gasflammen oder speziellen Werkzeugen liefern keine gleichförmig reproduzierbaren Ergebnisse. Der Zwischenschritt der händischen Entgratung kostet Zeit und eine In-line Fertigung ist nicht möglich.
Infrarotstrahler aus Quarzglas
Infrarotstrahler aus Quarzglas können dem Verlauf von Kanten oder Graten nachgeformt werden und schmelzen so exakt nur den Grat ab, ohne dabei das eigentliche Werkstück zu beschädigen. Die Infrarotstrahler entgraten innerhalb von 4 bis 12 s, je nach Material und der Stärke des Grates. Damit erfolgt die Entgratung wesentlich schneller als mit einer Coronaflamme, die eine Kontur mit Grat nach und nach abfährt. Mit einem Infrarot Konturstrahler kann der komplette Grat in einem Schritt gleichzeitig abgeschmolzen werden.
Infrarotstrahlung erwärmt Kunststoffteile kontaktfrei und in Sekundenschnelle gezielt an der Oberfläche. Geformte Infrarotstrahler richten die Infrarotstrahlung genau da hin, wo sie gebraucht wird. Möglich wird das durch Reflektoren, die als Beschichtung direkt auf den geformten Infrarotstrahlern aufgebracht werden. Der Lichtaustrittsspalt ist so gewählt, dass die Energie genau an einem Grat ankommt. Damit wird eine In-line Fertigung der Kunststoffteile möglich und die Ausschussrate bei der Produktion von Formteilen kann signifikant reduziert werden.
Infrarot Wärmestrahler als Konturstrahler lassen sich zudem optimal mit Robotern oder Handlingsystemen vernetzen.
Infrarotstrahler für kleinste Kanten und Grate an Kunststoffteilen
28.08.2018 | Heraeus Noblelight zeigt mit dem Punktlicht Infrarotstrahler die neueste Entwicklung im Bereich konturangepasster Infrarotstrahler. Der Wärmestrahler überträgt die Wärme genau und gezielt auf kleinste Flächen, ohne komplizierte Reflektorsysteme oder aufwändige Sicherheitsvorkehrungen. Damit eignet sich der Infrarotstrahler für das automatisierte Entgraten, Nieten oder Schweißen von Kunststoffteilen.
Autoinnenverkleidungen müssen sitzen, die Behälter für Bremsflüssigkeit oder Wischwasser dicht sein und das Lenkrad darf keine scharfen Grate aufweisen. Diese Kunststoffteile werden dafür vernietet, verschweißt oder entgratet. Konturangepasste Infrarotstrahler erledigen das auch an schwierigen Ecken und Kanten zuverlässig.
Besonders schwierige Prozesse werden so automatisierbar. Das reduziert im Gegensatz zu manuellen Methoden spürbar den Ausschuss. Der Punktlicht Infrarotstrahler liefert bis zu 500 kW/m2. Diese Leistung kann die Infrarotheizung auf Flächen von nur 5 mm Durchmesser richten. Dafür benötigt der Infrarotstrahler keine Linsen oder komplizierte Reflektorsysteme wie konventionelle Strahler und auch keine aufwändigen Sicherheitsvorkehrungen wie Laserquellen. Zudem reagiert er sehr schnell auf Steuerbefehle und lässt sich so gut mit robotergestützten Abläufen verbinden.
Die eigentliche Wärmequelle besteht aus einem kurzwelligen Infrarot-Strahler mit QRC Beschichtung, die den Austritt der Infrarotstrahlung nur in ein Quarzrohr ermöglicht, das als Lichtleiter fungiert. Dieser Lichtleiter wird je nach den Vorgaben des Prozesses auf genau den Punkt gerichtet, der Wärme braucht. Punktgenaue Erwärmung verhindert Hitzeschäden in der Umgebung, empfindliche Elektronik oder beschichtete Oberflächen werden geschont.
Infrarotstrahler sparen Energie beim Pulverlackieren
03.03.2015 | Lack auf Karosserien, Alufelgen, Benzintanks oder Stoßfängern, Steinschlagschutz auf Schwellern oder Korrosionsschutz auf Bremsklötzen: Bei der Herstellung eines Autos gibt es unzählige Oberflächen, die lackiert oder beschichtet werden. Heraeus Noblelight präsentiert anwendungsoptimierte gaskatalytische und elektrische Infrarotstrahler, welche die Pulverlackierung beschleunigen.
Für den Autobesitzer ist es selbstverständlich, dass im Innenraum, auf der Karosserie oder an den Felgen alle beschichteten Teile qualitativ einwandfrei sind. Für den Hersteller kann das jedoch im Einzelfall eine echte Herausforderung sein. Industrielle Beschichtungen werden aufgetragen und getrocknet oder gehärtet, häufig unterstützt durch die Zufuhr von Wärme. Dabei kommen meist Heißluft- oder Infrarotstrahler zum Einsatz. Der geringe Platzbedarf und der gezielte Energieeinsatz machen Infrarot zu einer attraktiven Wärmequelle.
Pulverlack wird häufig eingesetzt, um Metallteile zu beschichten. Pulverlack wird als Pulver aufgebracht, durch Wärme geschmolzen und schließlich gehärtet. Infrarotstrahler übertragen Wärme ohne ein Kontaktmedium, mit Hilfe von elektromagnetischen Wellen, die die Wärme erst im Material erzeugen. Da Infrarot-Wärme schnell und mit hoher Leistung übertragen wird, ist in den meisten Fällen ein wesentlich kürzerer Ofen möglich oder die Produktionsgeschwindigkeit kann erhöht werden.
Infrarotstrahlung bei der Herstellung von Aluminiumfelgen
Ein weltweiter Lieferant von Aluminiumfelgen für die Automobilindustrie nutzt Infrarotstrahler zum Beschichten seiner Felgen. Im Rahmen einer Umstrukturierung der Fertigung wurde der früher genutzte Heißluftofen durch ein CIR Carbon Infrarotstrahler von Heraeus Noblelight ersetzt.
Infrarotstrahlung wird von Pulver sehr gut absorbiert, die Pulvermasse erwärmt sich schnell. Pulver wird erheblich schneller als im Umluftofen angeliert. Ohne Luftbewegung werden Staubeinschlüsse vermieden, Pulver wird nicht verwirbelt oder verschleppt. Ein rasches Anschmelzen verbessert die Lackqualität und erhöht die Durchlaufgeschwindigkeit.
Der neue Infrarotofen für die Alufelgen kann zwischen verschiedenen Einbrennzeiten variieren. Damit wird eine schnelle Produktumstellung möglich. Außerdem haben kurzwellige und Carbon Infrarotstrahler sehr kurze Reaktionszeiten im Sekundenbereich. Dadurch lässt sich die die Wärme kontrollieren.
Die zusätzliche Verknüpfung mit einer Temperaturkontrolle hilft, einem Überhitzen des Materials vorzubeugen. Gaskatalytische Strahler wandeln Erd- oder Propangas mittels eines speziellen Platinkatalysators in Wasser und Kohlendioxid um und setzen dabei mittel- bis langwellige Infrarotstrahlung frei. Diese flammenlose Reaktion unterscheidet sich von herkömmlichen Gas Infrarot Systemen, bei denen das Gas verbrannt wird.
Pulverlack auf Metallteilen kann sehr gut mit Hilfe von gaskatalytischen Infrarotöfen gehärtet werden. Das Design der Öfen wird dem Produkt angepasst, um die Strahlung optimal zum Angelieren und Aushärten des Pulverlackes nutzen zu können. Oft werden die gaskatalytischen Öfen auch unmittelbar vor einem Heißluftofen dazu genutzt, das Pulver anzugelieren, das dann durch die Konvektionswärme aushärtet.
Heraeus Noblelight stellt aus auf der Fakuma 2021.
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Angela Struck ist freie Journalistin und Geschäftsführerin der Presse Service Büro GbR in Ried.
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