Seminar “Effizientere industrielle Wärmeprozesse”

Mit Rekordbeteiligung fand das traditionelle Infrarot-Seminar dieses Jahr am 10. Mai im Haus der Technik in Essen statt.

46 Teilnehmer, etwa doppelt so viele wie in den letzten Jahren, nutzten die Gelegenheit mehr über „Effizientere industrielle Wärmeprozesse mit Infrarot“ zu erfahren. Heraeus Noblelight organisierte dieses Jahr zum siebten Mal das Seminar über die Infrarot-Wärme, auf Wunsch des Haus der Technik e.V. wird auch nächstes Jahr wieder ein ähnliches Seminar statt finden.

Das Seminar richtet sich an Anlagenplaner, Techniker, Ingenieure und Anwender aus allen Bereichen, die in der industriellen Fertigung Wärmeprozesse benötigen. Anhand von Prozessbeispielen aus der Kunststoffverarbeitung oder der Lacktrocknung ließen verschiedene Referenten die Seminarteilnehmer an ihren Praxis-Erfahrungen teil haben.

Die Infrarot-Wärmetechnologie hat längst ihren Platz in der industriellen Fertigung gefunden, es gibt kaum noch ein Produkt, das während seiner Fertigung nicht mit Infrarot-Wärme Kontakt hatte. Infrarot-Strahler können mit Leistung, Form und Spektrum an Produkt und Prozess angepasst werden. Es lohnt sich also, über die Grundlagen, Chancen und Risiken bescheid zu wissen, um für jeden Einsatzzweck den richtigen Strahler wählen zu können.

Das Seminar im Haus der Technik in Essen vermittelte neben Grundlagen der Infrarot-Wärmetechnologie auch einen intensiven Einblick in beispielhafte Anwendungen.

Dr. Rainer Sälker von der Brillux GmbH, stellte eine Anlage vor, die Platten aus Polypropylen durch Beflammung und Spritzlackierung so beschichtet, dass eine Naturstein- oder Klinkeroptik entsteht.

Ein russischer Hersteller für Kunststoff-Fassadenelemente stellt PP-Paneele im Spritzgußverfahren her und beschichtet diese dann mit umweltfreundlichem 2K-Hydrolack. Diese Platten werden in Russland zur Verkleidung von öffentlichen Gebäuden und Privathäusern genutzt und müssen daher witterungsbeständig sein.

Eine besondere Herausforderung war der geringe Platz in der Produktionshalle, in die die Beschichtungsanlage integriert werden sollte. Die schnelle Übertragung von großen Energiemengen durch Infrarot-Strahler machte es möglich, mit dem vorhandenen Raum auszukommen. Für die Trocknung wurden Carbon Infrarot-Strahler gewählt, da diese wässrige Systeme besonders effizient trocknen können. Carbon Infrarot-Strahler lassen sich innerhalb von Sekunden steuern, und durch eine gezielte Temperaturführung konnte die Qualität der Fassadenelemente verbessert werden.

Heinz Justen von der Deutschen Mechatronics zeigte am Beispiel der Trocknung von Leim wie mit Hilfe von Infrarot-Strahlern eine Anlage optimiert werden konnte.

Versuche hatten gezeigt, dass durch Heisslufttrocknung das Maschinenumfeld unerwünscht stark mit erwärmt wurde. Bei einer Infrarot-Trocknung dagegen beeinträchtigte der entstehende Wasserdampf die Absorption. Die optimale Lösung der Trocknung von Leimen mit Wasseranteilen zwischen 30-50 % war eine Lufttrocknung kombiniert mit Infrarot-Strahlung. Durch eine modulare Bauweise der Anlage kann nun je nach Anforderung das Verhältnis von Luft zu Infrarot eingestellt werden. Durch diese Variabilität wurde die Geschwindigkeit der Anlage insgesamt gesteigert.

Die gezielte Luftführung bewirkt eine wesentlich effizientere Energieausnutzung, die Anlage bleibt kühler, während das Produkt schneller erwärmt wird.

Dr. Joachim Natrop von der Bielomatik Leuze gab den Teilnehmern zuerst einen Abriss über die verschiedenen Verfahren, die zum Schweißen von Kunststoff eingesetzt werden. Nach einer Erläuterung der Vor- und Nachteile des Vibrationsschweißens, des Laserschweißens und des Schweißens mit Infrarot-Wärme, ging er dann zu interessanten neuen Versuchsergebnissen über.

Lenkölbehälter werden aus zwei einzeln gefertigten Hälften zusammengefügt. Da die Behälter aus Polyamid mit 30% Glasfaseranteil bestehen, bilden sich beim Schweißen mit Vibration durch Abrieb Fusselteilchen, die das Schweißergebnis und besonders die Optik des fertigen Produktes stören. Die Fussel können sich später lösen und sind im Behälter so unerwünscht, dass ein enormer Reinigungsaufwand betrieben wird, um sie zu entfernen. Wegen der geringen Viskosität und des hohen Schmelzpunktes von Polyamid 6.6 ist ein Schweißen mit Kontaktelementen ungeeignet. Durch eine Kombination von Infrarot- und Vibrationsschweißen kann der Prozess erheblich verbessert werden. Dabei wird zuerst die Oberfläche der Kunststoffteile mit Infrarot-Strahlern berührungslos angeschmolzen und anschließend durch Vibration verschweißt. Durch das Starten des Reibeprozesses in der Schmelze wird kaum noch Abrieb ausgebildet. Da die Lenkölbehälter komplex geformt sind, werden für das Schweißen Infrarot-Strahler den Konturen nachgeformt. Ein Goldreflektor in Kombination mit zusätzlich fokussierenden Masken aus Metall richtet die Strahlung auf den Schweißsteg.

Die Seminarteilnehmer, ein Großteil davon aus dem Automobilzulieferbereich, diskutierten intensiv, beispielsweise über die richtige Wellenlänge für bestimmte Materialien, Farben und Eindringtiefen oder über die Lebensdauer von Infrarot-Strahlern unter verschiedenen Umwelteinflüssen.

Heraeus Noblelight GmbH mit Sitz in Hanau, mit Tochtergesellschaften in den USA, Großbritannien, Frankreich und China, gehört weltweit zu den Markt- und Technologieführern bei der Herstellung von Speziallichtquellen. Heraeus Noblelight wies 2006 einen Jahresumsatz von 88 Millionen € auf und beschäftigte weltweit 650 Mitarbeiter. Das Unternehmen entwickelt, fertigt und vertreibt Infrarot- und Ultraviolett-Strahler für Anwendungen in industrieller Produktion, Umweltschutz, Medizin und Kosmetik, Forschung und analytischen Messverfahren.

Der Edelmetall- und Technologiekonzern Heraeus mit Sitz in Hanau ist ein weltweit tätiges Familienunternehmen, dessen Geschäftsfelder die Bereiche Edelmetalle, Sensoren, Dental- und Medizinprodukte, Sensoren, Quarzglas und Speziallichtquellen umfassen. Mit einem Umsatz von über 10 Milliarden Euro und weltweit mehr als 11.000 Mitarbeitern in über 100 Gesellschaften ist Heraeus seit mehr als 155 Jahren ein weltweit anerkannter Edelmetall- und Werkstoffspezialist.

Hersteller:
Heraeus Noblelight GmbH
Reinhard-Heraeus-Ring 7
D-63801 Kleinostheim
Tel +49 6181/35-8545, Fax +49 6181/35-16 8545
E-Mail hng-infrared@heraeus.com
Redaktion:
Dr. Marie-Luise Bopp
Heraeus Noblelight GmbH,
Abteilung Marketing/Werbung
Tel +49 6181/35-8547, Fax +49 6181/35-16 8547
E-Mail marie-luise.bopp@heraeus.com