Infrarot-Strahler optimieren Wärmeprozesse in der Kunststoffverarbeitung

Bei der Laminatprägung, Kantenbearbeitung und beim Kunststoffschweißen beeinflusst die Wärmeübertragung sowohl die Prozessqualität als auch den Energiebedarf. Infrarot-Strahler bringen die Wärme gezielt auf Kanten, Randbereiche oder kleine Bauteilzonen, ohne die gesamte Anlage oder die Arbeitsumgebung unnötig zu erwärmen.

Dreidimensional geformte Strahler können an die Geometrie des Bauteils oder den Verlauf einer Produktionslinie angepasst werden. Damit lässt sich die Strahlungsenergie auf den jeweils zu erwärmenden Bereich ausrichten. Excelitas zeigt entsprechende Infrarot-Strahler und -Systeme auf der Fakuma in Friedrichshafen.

Kurzwellige Infrarot-Strahler für die Laminatprägung

Ein Anwendungsbeispiel ist eine modernisierte Prägeanlage von Renolit im britischen Cramlington. Dort werden PVC-Laminate mit einer Holzmaserung versehen. Die Kunststofffolie durchläuft zunächst eine Wärmestation und anschließend den Prägespalt zwischen Stahlwalzen und einer als Gegenlager eingesetzten Gummiwalze. Dabei wird die gewünschte Struktur in die erwärmte Folienoberfläche geprägt.

Für den Prozess ist eine möglichst kurze Distanz zwischen Erwärmung und Prägekalander erforderlich. Bei einer längeren Erwärmungsdauer dringt die Wärme tiefer in die Folienbahn ein. Dadurch kann die Folie während des Transports unerwünscht gezogen oder gestreckt werden.

Regelbare Heizzonen folgen der Anlagenkontur

Bei der Modernisierung ersetzte Renolit das bestehende keramische Heizsystem durch kurzwellige Infrarot-Strahler. Diese sind in einzelnen Kassetten angeordnet und bilden unabhängig voneinander regelbare Heizzonen. Die Anordnung folgt der Kontur der Anlage, sodass der Abstand zwischen Strahlern und Folienbahn über den Prozessbereich konstant bleibt.

Die Folie lässt sich dadurch gleichmäßiger und innerhalb kurzer Zeit auf die eingestellte Temperatur erwärmen. Nach Angaben von Excelitas ermöglicht das System zudem höhere Produktionsgeschwindigkeiten.

Schnelle Abschaltung bei ungeplantem Bandstillstand

Kurzwellige Infrarot-Strahler reagieren schnell auf Änderungen der Leistungsregelung. Kommt die Folienbahn ungeplant zum Stillstand, können die Strahler unmittelbar abgeschaltet werden. Dadurch verringert sich das Risiko einer thermischen Beschädigung des Materials.

„Je zielgerichteter Wärme eingesetzt wird, desto effizienter wird der gesamte Fertigungsprozess“, erklärt Excelitas. „Unsere Infrarot-Systeme helfen Herstellern, Energieverbrauch zu senken, Taktzeiten zu verkürzen und gleichzeitig die Prozesssicherheit zu erhöhen.“

Excelitas entwickelt Infrarot- und UV-Technik für industrielle Fertigungsprozesse. Die Auslegung anwendungsspezifischer Systeme erfolgt auf Grundlage von Versuchsreihen in Anwendungszentren oder beim Anwender.

(Quelle: Excelitas Technologies)