Infrarot-Halogenstrahler für industrielle Wärmeprozesse

Infrarot-Halogenstrahler sind aufgrund ihrer kurzwelligen Infrarotstrahlung äußerst durchdringend und erwärmen das Material, sofern die Absorptionseigenschaften übereinstimmen, sehr schnell. Dies beschleunigt den Wärmeprozess und somit den gesamten Produktionsdurchlauf des Produkts. Die verringerten Durchlaufzeiten münden in aller Regel in einer Reduktion der Kosten und einer Erhöhung der Kapazitäten.

Selbstverständlich gibt es neben den Infrarot-Halogenstrahlern auch andere IR-Strahler, welche in einem vor kurzem veröffentlichten Artikel näher erläutert wurden.

Die Technologie hinter den Halogen-Heizstrahlern

Halogen-Heizstrahler nutzen die IR-Strahlung (elektromagnetische Energie), um Körper zu erwärmen. Die IR-Strahlung gelangt in Form von Wellenlängen auf den Körper, welcher die Strahlung seinerseits in Wärme umwandelt.

Eine kurze Recherche im Internet hat ergeben, dass Halogen-Heizstrahler von ungefähr 30 Euro aufwärts, doch relativ günstig, zu erstehen sind. Die Frage ist jedoch, was steht eigentlich hinter den Halogen-Heizstrahlern?

Quarz-Halogenstrahler von Ceramicx

Quarz-Halogenstrahler von Ceramicx

Bei den Halogenstrahlern handelt es sich hauptsächlich um kurzwellige Infrarotstrahler, welche bevorzugt in der Industrie Anwendung finden. Infrarot-Halogenstrahler beispielsweise können Temperaturen bis zu 2600°C erreichen und mit 1 Mikron sind diese Strahler auch sehr durchdringend, wenn es um das Erwärmen von Materialien geht. Außerdem sind diese Strahler in der Lage ihre Betriebstemperatur innerhalb von nur wenigen Sekunden zu erreichen. Lange Aufheizzeiten gehören damit der Vergangenheit an, und der Prozess kann somit beschleunigt werden.

Die Elemente, welche sich innerhalb eines Halogen-Heizstrahlers befinden, sind das Herzstück jedes Heizstrahlers. Bei der Begriffsdefinition lässt sich sehr schnell Verwirrung schaffen, da es sich bei diesen Elementen ebenfalls um Strahler handelt. Bei Halogenstrahler wird die Röhre mit Halogen befüllt und ein solches Element ist dann ebenfalls als Halogenstrahler zu bezeichnen. Die Infrarot-Halogenstrahler sind auf der Abbildung rechts zu sehen.

Die Watt-Leistung der Halogenstrahler variiert zwischen 750 – 2000 Watt und die Spannung kann zwischen 240 und 480 Volt betragen. Diese Angaben variieren aber je nach Hersteller. Für den privaten Gebrauch sind 240 Volt üblich, damit der Halogen-Heizstrahler einfach an die Steckdose angeschlossen werden kann.

Für weitere Informationen lesen Sie bitte auch den Artikel auf Wikipedia zu den Quarz-Wolfram-Glühlampen

Kunststoff-Thermoformen einmal näher betrachtet

Wenn es um das Formen von Kunststoffen geht, gibt es prinzipiell zwei Möglichkeiten. Die erste Möglichkeit ist einen Spritzguss zu machen und die Zweite beschäftigt sich mit dem Thermoformen der Kunststoff-Elemente. Früher war die Kunststoff-Thermoform-Industrie verschrien ineffizient und energieverschwenderisch zu sein. Dies stimmte auch lange Zeit, da die Temperatur mancher Öfen nicht ausreichend gesteuert werden konnte. Dies führte zwangsläufig dazu, dass der Ofen sich immer mehr erhitzte und viel Kunststoffmaterial dadurch verbrannt wurde.

Infrarotstrahler hingegen spenden zielgerichtete Wärme, ohne in Kontakt mit dem Zielmaterial zu treten. Eine schnelle, unkomplizierte und kostengünstige Erwärmung der Kunststoffe wird dadurch ermöglicht. Entscheidend für eine erfolgreiche Wärmearbeit ist die Auswahl der optimal für das Material geeigneten Infrarotstrahler. Kunststoff besitzt eine Absorptionsspitze von ca. 3500 nm. Dies bedeutet, dass das Material lange Wellen sehr erfolgreich absorbiert, Kurz- und Mittelwellen jedoch reflektiert.

Da IR Halogen-Heizstrahler zu den kurzwelligen Infrarotstrahlern zählen, eignen sich diese grundsätzlich nicht für das Thermoformen von Kunststoffen. Für das Thermoformen von Kunststoffen kommen daher langwellige Keramikstrahler, welche auch keramische Infrarotstrahler genannt werden, besser in Frage.

Wie weiß man, welcher IR-Strahler sich zum Thermoformen von Kunststoffen eignet?
Die Auswahl des Infrarotstrahlers wird i.d.R. mittels eines Materialtests beantwortet. Dabei wird das Zielmaterial mit allen verfügbaren Infrarot-Wellenlängenbereichen bestrahlt. Die Auswertung des Tests gibt Aufschluss über die drei Faktoren Absorption, Reflektion und Übertragung. Auf Basis dieser Werte kann der effizienteste Infrarotstrahler ausgewählt werden. Nur duch diesen Test kann 100%-ig sichergestellt werden, dass die richtige Beheizungsempfehlung ausgesprochen wird.

Sollten Sie selbst gerade dabei sein Ihre Wärmequelle zu wechseln, empfehlen wir Ihnen den Erfahrungsbericht von Ceramicx mit Custom Skylights unter http://www.ceramicx.com/infrarot-blog/infrarotstrahler-hersteller-ceramicx-und-weco-fuer-santa-fe-custom-skylights/

PubSun Infrarot-Heizstrahler – das richtige Heizsystem für schwierige Bedingungen

PubSun Infrarot-Heizstrahler

PubSun Infrarot-Heizstrahler auf einer Terrasse

Das im März 2004 eingeführte generelle Rauverbot in irischen Pubs (Kneipen) stellte die Besitzer vor eine Herausforderung. Da Irland als erstes europäisches Land für eine vollständig rauchfreie Gastronomie eingetreten ist, musste die Zigarette ab sofort außerhalb des Lokals konsumiert werden. Wer das irische Wetter kennt, der weiß, dass das Wetter in Irland besonders launenhaft sein kann, und daher waren die Pubbesitzer fast dazu gezwungen einen Bereich außerhalb des Pubs zu bieten, welcher vom Regen geschützt ist und eine komfortable Temperatur vorweist, um ihre Kunden nicht an die Konkurrenz zu verlieren. Hierbei kommt Ceramicx Ireland Ltd., Hersteller von Infraort-Heizsystemen und Infrarot-Heizelementen,  ins Spiel. Ceramicx erkannte den Leidensdruck, der bezüglich einer komfortablen Temperatur herrschte und entwickelte daraufhin die PubSun Infrarot-Heizstrahler.

Die PubSun Infrarot-Heizstrahler wurden so konzipiert, dass sie einfach zu warten sind (Anm. sie müssen lediglich von Zeit zu Zeit vom Staub befreit werden), nahezu verlustfreie Energie liefern (Effizienz) und umweltschonend arbeiten. Bei den keramischen Infrarot-Heizstrahlern von Ceramicx kommt, wie bei allen Infrarotstrahlern, die Infrarottechnik zum Einsatz. Infrarot-Heizstrahler benötigen kein Trägermedium, um die Wärme zu übertragen, dies bedeutet, dass die Luft nicht, oder nur indirekt (aufgrund der Thermodynamik) erwärmt wird. Diese Eigenschaft der Infrarotstrahlung macht sie für den Einsatz im Außenbereich, oder in großen Hallen wie z.B. Lagerhallen effizient und praktisch. Im Laufe der Zeit wurden die Infrarot-Heizstrahler immer individueller. So stehen verschiedene Farben und Formen zur Auswahl, die es z.B. ermöglichen, dass Infrarot-Heizstrahler auch unterhalb eines Sonnenschirms montiert werden können und sich nahezu unauffällig in die Umgebung einbetten. Neben den Terrassenstrahlern gibt es Infrarotstrahler, die in Bilderrahmen verbaut sind und Heizplatten, die einfach an der Wand montiert werden können. Die Vielfalt an Produkten spricht für die großen Nachfrage am Markt, welche auch weiterhin immer wieder für innovative Produkte sorgen wird.

Infrarotstrahler von Ceramicx erhöhen den Profit der Kunststoff-Thermoformer

Der international tätige Infrarotstrahler-Hersteller Ceramicx hat es sich dieses Jahr zum Ziel gesetzt der Kunststoff-Thermoform-Industrie ein Upgrade zu präsentieren, welches die bestehenden Infrarot-Heizsysteme profitabler macht und im Stande ist die Gewinnspanne der Thermoformer um mehr als 40% zu steigern. Ceramicx entwickelte dieses Infrarot-Heizsystem-Upgrade, um die Leistung der Thermoformer zu maximieren und der Branche somit Kosten in Millionenhöhe, welche eine Substitution der Anlagen verschlingen würde, zu ersparen.

Die Infrarot-Thermoform-Kampagne von Ceramicx ist primär auf die internationale Verpackungsindustrie ausgerichtet und ein großer Prozentsatz der Thermoformer wird Ceramicx auch diesen Oktober bei der K Show 2010 in Düsseldorf einen Besuch abstatten.

Der Gründer und Geschäftsführer von Ceramicx, Frank Wilson, weiß, dass Infrarot-Heizfeld-Upgrades und Infrarot-Heizfeld-Steuerungen zu den best gehüteten Geheimnissen der Thermoformindustrie zählen. Das von Ceramicx offerierte Infrarot-Heizsystem-Upgrade amortisiert sich innerhalb von nur wenigen Monaten und ist in der Lage den Profit der Thermoformer deutlich zu erhöhen. Die Kosten eines solchen Infrarot-Heizsystem-Upgrades belaufen sich auf eine niedrige fünfstellige Summe. Somit stellt auch die Kapitalaufbringung für ein solches Investment keine sonderlich große Hürde dar. Doch dies ist längst nicht alles. Die Erneuerungen, welche im Zuge des Upgrades vorgenommen werden, haben einen beträchtlichen Einfluss auf die Lebensdauer der Anlage selbst und reduzieren zudem die Wartungskosten massiv.

„Wie viele Thermoform-Maschinen stoßen an ihre Grenzen im täglichen Betrieb oder bei der Mechanik?“ Kaum welche.

Probleme, so Frank Wilson, entstehen vor allem im Bereich der Hitzebildung. So ist es möglich, dass Kabel durchschmoren oder andere hitzebedingte Schäden entstehen. Zusätzlich haben viele Thermoformer mit nicht zielgerichteter Hitze zu kämpfen, was den Prozess wenig profitabel gestaltet. Zu den „nicht zielgerichteten Heizquellen“ zählen beispielsweise Rohr- und Magnesium-gefüllte Heizlösungen sowie Schwarzstab-Heizlösungen sowie andere Heizquellen, welche nicht auf die Infrarottechnologie zurückgreifen. Diese Heizquellen verschwenden Energie und verursachen dadurch hohe Kosten. Die Wärme lässt sich in einem geschlossenen System bzw. Ofen nur sehr schwer kontrollieren. Dies hat zur Folge, dass die Leistung des Ofens permanent erhöht werden muss, um die Temperatur und somit das gleiche Endprodukt zu erhalten. Für ein effektives Thermoformen von Kunststoffen ist eine exakte Messung und Anpassung der Temperatur erforderlich. Frank Wilson sieht das Problem in der Trennung der Finanz und Produktionsabteilung. So wird einer Umstellung in der Finanzabteilung meist nur wenig Bedeutung zugemessen und somit erfolgt erst gar keine Umstellung des bestehenden Systems auf ein Neues. Fakt ist jedoch, dass das Emissionsvolumen von Infrarot-Heizelementen bei 0,96 liegt. Im Vergleich dazu kommen Rohrheizungen lediglich auf einen Wert von 0,60 – das Ideal liegt bei 1,0.

Frank Wilson ist der Meinung, dass die Thermoformindustrie selbst einmal an den Punkt kommen wird, an dem Energieverschwender nicht mehr attraktiv genug sein werden. Wilson vergleicht dies mit der momentanen Situation der Automobilindustrie.

Eine Umstellung des bestehenden Heizsystems auf ein Infrarot-Heizsystem bringt jedoch noch weitere Vorteile für Kunststoff-Thermoformer mit sich:

  • Die Anlage wird Instand gesetzt.
  • Eine Substitution der Röhren durch flächenbereinigtes Infrarot
  • Eliminierung der Hot-Box-Rohrprobleme
  • Die Steuerung sowie die Instrumente werden nicht verändert
  • Schlechte Infrarot-Heizelemente werden durch State-of-the-Art Heizelemente ersetzt
  • Zielgerichtete Wärme (keine Verschwendung der Energie)
  • Verbesserung der Qualität des Endprodukts
  • Die Verarbeitung von komplexen Elementen wird ermöglicht
  • Die Anforderung einer Kühlung werden minimiert
  • Die Bearbeitung von Polymären wird verbessert
  • Verbesserung der Arbeitsumgebung für den Maschinenbenutzer

Frank Wilson weiß, dass viele Unternehmen damit beschäftigt sind das Kapital für eine neue Anlage aufzubringen. Tatsache ist jedoch, dass bereits jetzt ein vergleichsweise kostengünstiges Upgrade den Profit der Thermoformer erhöhen kann. Daher ist die Thermoformindustrie besser beraten etwas zu gebrauchen, was bereits existiert und die Vorteile vor der Konkurrenz genießt. Im Vergleich zu einem neuen Heizsystem bedeutet ein Upgrade keine 100%-ige Ersetzung des bestehenden Heizsystems, womit sehr viel Zeit für Schulungen und dergleichen gespart werden kann. Trotzdem können Sie die Vorteile, wie bei einem nagelneuen steuerbaren Infrarot-Heizsystem genießen.

Weitere Informationen über das Infrarot-Heizsystem-Upgrade erhalten Sie von Frank Wilson persönlich unter Tel.  +353 28 37510, Fax + 353 28 37509 oder per E-Mail unter frank@ceramicx.com