Eine der energieintensivsten Branchen ist die Metallverarbeitung. Bis aus einem Metallteil ein Produkt gefertigt ist, sind unzählige Wärmeprozesse nötig. Einige dieser Prozesse werden durch Infrarot-Wärmetechnologie gelöst. Richtig eingesetzt, kann hier die nötige Energie besonders effizient verwendet werden.
Metall leitet Wärme sehr gut, bei Metallteilen mit sehr viel Masse wird darum die Wärme von der Oberfläche rasch in die Tiefe geleitet und steht dann nicht für die Lacktrocknung zur Verfügung. Mittelwellige Infrarot-Strahlung kann gezielt Lack und Oberfläche erwärmen, der Lack wird getrocknet und das Metallteil bleibt innen relativ kühl. So wird einerseits der Trocknungs-Prozess beschleunigt und andererseits die Energieeffizienz deutlich verbessert.
Infrarot-Wärme härtet Spezialbeschichtungen schneller
Whitford Ltd in Cheshire, Großbritannien, bietet Hochleistungs-Fluorpolymerbeschichtungen und Sol-Gel-Antihaft-Beschichtungen für eine breite Palette von Anwendungen an. Dazu gehören die Beschichtungen von Kochgeschirr und Backformen, kleinen elektrischen Geräten und Teilen für Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie und chemische Verfahrenstechnik. Das Unternehmen ist besonders für seine Xylan®-Beschichtungen bekannt, die wegen ihrer Korrosions- und Chemikalienbeständigkeit und der ausgezeichneten Sichtbarkeit unter Wasser in der Offshore-Industrie weit verbreitet sind. Die Xylan®-Reihe bietet eine ausgezeichnete Haftung auf den meisten Metallen, Kunststoffen, Keramik und Holz. Die meisten Beschichtungen im Xylan®-Bereich erfordern jedoch eine erhöhte Temperatur zum Härten. Bisher wurde diese Temperatur mit Heißluftöfen erreicht. Das war allerdings energie- und zeitaufwendig, da die gesamte Masse des zu härtenden Teils auf die Zieltemperatur erwärmt werden musste. Zudem war keine schnelle Kontrolle der Temperatur an der Oberfläche des Werkstücks möglich. Daher zog Whitford in Betracht, Infrarot-Technologie zu nutzen und testete bei Heraeus Noblelight verschiedene Infrarot-Strahler mit unterschiedlichen Wellenlängen.
Alle Strahler, Carbon Strahler mit mittlerer Wellenlänge, schnelle mittelwellige Strahler mit kurzer Reaktionszeit, sowie normale mittel- und kurzwellige Strahler, erwiesen sich als geeignete Optionen für die Aushärtung und Reparatur von Xylan-Beschichtungen. Besondere Vorteile gab es jedoch bei der Aushärtung von großen Metallbauteilen, da Infrarot gezielt die Oberfläche des Substrats erwärmt. Anders als bei Konvektionsöfen, wird nicht das komplette Metallteil durchwärmt. Dies sorgt für signifikante Einsparungen bei den Prozesszeiten und senkt die Energiekosten. Gareth Berry, der verantwortliche Ingenieur für Forschung in Whitford, ist sehr zufrieden mit den Ergebnissen und erklärt: "Wir können unseren Kunden jetzt eine praktikable Alternative zur Härtung mit Heißluftöfen anbieten und diese spart zusätzlich Zeit und Energie.