CD Automation stellt qualitativ hochwertige Thyristor-Leistungseinheiten für die Effizienzsteigerung von industriellen Prozessen her, die eine präzise Leistungs- und Temperaturkontrolle erfordern. Diese Geräte werden in einer Vielzahl von Sektoren eingesetzt, darunter auch in zahlreichen Anwendungen mit Infrarotlampen.
CD Automation begleitet seine Kunden professionell bei verschiedenen Anwendungen, bei denen Infrarotlampen eine Hauptrolle spielen.
Das Gleiche gilt für einen Prozess, der für die Ausführung von Qualitätslackierungen von grundlegender Bedeutung ist und auf den wir heute ausführlich eingehen werden: die Lacktrocknung.
Trocknung: ein thermischer Prozess
Grundsätzlich wird Wärme benötigt, um verschiedene Beschichtungen wie Lacke und Farben aufzutragen. Die Funktion von Infrarotstrahlern besteht darin, die Trocknung von nassen Beschichtungen auf Wasserbasis zu gewährleisten und den Schmelzprozess von Pulverlacken zu beschleunigen. Um ein optimales Ergebnis zu erzielen, muss der Infrarotstrahler in Bezug auf Wellenlänge, Form und Leistung an die Eigenschaften des zu erwärmenden Produkts angepasst werden. Die richtige Einstellung der Strahlung ermöglicht eine schnelle Absorption des Lacks, verhindert eine Überhitzung und gewährleistet den Schutz des Materials und der Umwelt.
Die Schritte der Lacktrocknung
Die Lacktrocknung ist ein Prozess, der normalerweise aus zwei Phasen besteht: einer ersten, rein physikalischen Phase, in der die Lösungsmittel (Wasser, Kohlenwasserstoffe, Alkohole, Ketone) verdampfen, und einer zweiten, chemischen Phase, in der die Polymerisation der in der Farbe enthaltenen Harze (Bindemittel) erfolgt.
Nicht alle Lackprodukte benötigen eine chemische Phase: Thermoplastische (oder nicht vernetzbare) Produkte beenden die Trocknung mit der Verdunstung der Lösungsmittel. Im Gegensatz dazu haben duroplastische (oder vernetzbare) Produkte auch eine Polymerisationsphase
Die beteiligten Geräte
Die Trocknung von Lackprodukten erfolgt im Allgemeinen in einem Ofen, wobei die Temperatur sowohl von der Art des Produkts, dem Material der lackierten Oberfläche als auch von der angewandten Technologie abhängt.
Die Trocknung kann mit verschiedenen Geräten durchgeführt werden:
- gasbefeuerte Heizplatten mit offener Flamme;
- Gasheizplatten durch katalytische Verbrennung ohne Flamme;
- elektrisch beheizte Röhren, Lampen und Strahlungsplatten;
- Bestrahlung mit Mikrowellen.
Die vielen Vorteile der Infrarottrocknung
Infrarotstrahler sind in der Lage, gezielte und direkte Wärme auf die Oberflächen zu übertragen und so eine gleichmäßige und schnelle Trocknung zu gewährleisten, was zu einem tadellosen Ergebnis in Bezug auf Ästhetik und Schutz führt. Außerdem wird durch die fortschrittliche Funktionsweise dieser Heizsysteme die Feuchtigkeit eliminiert und der Betrieb erfolgt auf elektrischer Basis, was den Einsatz von gesundheitsschädlichen und teuren Chemikalien oder Brennstoffen überflüssig macht. Dieser Vorteil bedeutet, dass Infrarotlampen auch in der Nähe von brennbaren Stoffen, wie z. B. Farbe, eingesetzt werden können, wodurch die Sicherheit der Arbeiter gewährleistet ist.
Eine Strahlung in Resonanz mit dem Material
Damit die oben genannten Vorteile eintreten können, ist es jedoch erforderlich, dass die von den Infrarotlampen ausgesandte elektromagnetische Strahlung von den Molekülen des Anstrichmittels absorbiert wird. Mit anderen Worten, die von der Strahlung übertragene Energie muss in den Molekülen eine Vibration hervorrufen, die als molekulare Bewegung bezeichnet wird und zu einem Anstieg der Temperatur des Materials führt.
Da die Eigenschwingungsfrequenz eines Moleküls von seiner Struktur abhängt, muss die Wellenlänge der Strahlung mit der des Materials, aus dem das Lackprodukt besteht, synchronisiert werden, d. h. in Resonanz gehen, damit die IR-Strahlen leicht absorbiert werden können.
Anforderungen der Automobilindustrie
Die industrielle Lackierung ist ein weit verbreitetes Verfahren, insbesondere im Automobilsektor, einem Bereich, der ständig nach Geschwindigkeit und Produktionssteigerung strebt. Die von der Branche gesetzten Ziele erfordern eine drastische Verkürzung der Lacktrocknungszeiten. Und gerade bei der Suche nach einer Lösung für die Automobilindustrie kommt das renommierte Know-how von CD Automation ins Spiel.
Ein Tunnel zum Trocknen von Eisenbahnwaggons
Das Unternehmen mit Sitz in Legnano war an der Planung eines Tunnels für die Trocknung und das Ausglühen von Lacken mit Hilfe von Infrarotlampen auf Eisenbahnwaggons beteiligt. Diese Lacktrocknungstechnik wurde zum ersten Mal erfolgreich auf so großen Flächen angewandt und entsprach dem Wunsch des Kunden, die Produktivität durch den Umbau des bestehenden Ofens zu erhöhen und so den Bau einer neuen Anlage zu vermeiden.
Lacktrocknung mit Infrarotlampen: Anlagenplanung
Um die Lacktrocknungszeiten zu verkürzen und die Produktivität zu erhöhen, wurden zwei parallele Wände mit jeweils 59 Zonen installiert, die mit zwei kurzwelligen Infrarotstrahlern pro Zone bestückt sind, was einer Gesamtleistung von 236 Strahlern mit 3750 W und einer Gesamtsystemleistung von 0,9 MW entspricht.
Die Umstellung des Heißluftofens auf einen Ofen mit IR-Technologie hat zu einem erstaunlichen Ergebnis geführt: eine um das 12,5-fache reduzierte Produktionszeit im Vergleich zur Leistung des vorherigen Konvektionsofens. Die Gesamtzeit, die die Wagen, die der industriellen Lackierung unterzogen werden, im Ofen verbrachten, ist von 100 auf 8 Stunden gesunken, was nur einem Arbeitstag entspricht.
Der Beitrag von CD Automation zur Lacktrocknung
Das Expertenteam von CD Automation hat ein präzises Steuerungs- und Kontrollsystem für Infrarotlampen entwickelt, um die für die Lacktrocknung benötigte Energie richtig zu steuern.
Das von CD Automation aufgebaute System bestand aus drei REVO PN 24 Mehrkanalnetzteilen und ebenso vielen REVO PN 12 Mehrkanalnetzteilen und ermöglichte:
- Optimierung des Verbrauchs;
- Überwachung der elektrischen Größen;
- Frühzeitige Diagnose von Heizelementbrüchen und Kurzschlüssen an Thyristoren;
- Feldbus-Kommunikation.
Der wertvolle Beitrag von REVO PN zur Lacktrocknung
Das Gerät REVO PN von CD Automation ermöglicht es, Leistungsspitzen deutlich zu reduzieren, sie unter den vertraglich vereinbarten Werten zu halten und Pönalen und unerwartete Kosten zu vermeiden.
REVO PN ist ein modulares Produkt, das bis zu 24 Heizelemente verwalten kann. Durch die Synchronisierung des Einschaltens aller Kanäle werden problematische Spannungsspitzen vermieden und der Leistungsfaktor wird nahe bei 1 gehalten.
Nicht zuletzt reduziert der REVO PN Modus ‚Dynamic Burst Firing‘ das Flackern bei Anwendungen mit kurzwelligen Infrarotlampen.
Möchten Sie herausfinden, wie Sie Ihre Lacktrocknungsprozesse effizienter und wettbewerbsfähiger gestalten können? Kontaktieren Sie uns und buchen Sie ein kostenloses Beratungsgespräch mit einem unserer Experten. Sie erhalten strategische Vorschläge, die auf Ihre Bedürfnisse zugeschnitten sind.
