Wie Infrarotöfen und Prozessheizlösungen für Hersteller funktionieren

Prozesserwärmung ist eine Wissenschaft, und die Anwendung von Wärme ist ein notwendiger Bestandteil der Fertigungswelt. Vom Trocknen von Farbe bis zum Kochen von Lebensmitteln sind Öfen, Trockner und andere kundenspezifische Maschinen eine Notwendigkeit für Hersteller. Wenn Sie dies wissen, müssen Sie während des Entscheidungs- und Auswahlprozesses einige Entscheidungen darüber treffen, wie Ihr Produkt funktionieren soll – eine der wichtigsten davon ist die Wärmequelle. Heute möchten wir den Aufstieg der Infrarot-Heiztechnologie untersuchen und erörtern, wie sie einer Vielzahl von Herstellern zugute kommen kann.

Infrarotwärme für industrielle Anwendungen

Infrarot ist eine Form von elektromagnetischer Welle oder Strahlung, die genau zwischen sichtbarem Licht und Mikrowellen/Radiowellen liegt. Die Existenz von Infrarotwellen wurde 1800 entdeckt, aber in den letzten Jahrzehnten haben Hersteller in einer Vielzahl von Branchen die Verwendung von Infrarotheizungen für eine Vielzahl von Anwendungen angenommen. Bevor wir die Grundlagen oder Vorteile der Infrarotwärme erörtern können, müssen wir uns zunächst mit den drei Arten der Wärmeübertragung befassen – Wärmeleitung, Konvektion und Strahlung.

Drei Methoden der Wärmeübertragung:Konvektion, Wärmeleitung und Strahlung

Wärmeübertragung ist der physikalische Vorgang des Austauschs von Wärmeenergie zwischen zwei Systemen durch Ableitung von Wärme. Abhängig von Temperatur und Wärmefluss erfolgt die Wärmeübertragung durch eine von drei Formen – Leitung, Konvektion und Strahlung. Das Machine Design Magazine bietet einen vollständigen Einblick in die Wissenschaft hinter jeder dieser drei Wärmeübertragungsmethoden, die unten zusammengefasst sind.

Leitung

Durch Kontakt erfolgt die Übertragung von Energie von einem Bereich mit größerer kinetischer Energie zu einem Bereich mit niedrigerer kinetischer Energie. Der Temperaturfluss erfolgt immer von der heißesten zur kältesten oder, wie zuvor erwähnt, von der höheren zur niedrigeren kinetischen Energie. Sobald ein thermisches Gleichgewicht zwischen den beiden Temperaturunterschieden besteht, stoppt die Wärmeübertragung.

Während dies die am häufigsten verstandene Methode der Wärmeübertragung ist (d. h. wenn Sie etwas Heißes berühren), ist sie selten Teil des Herstellungsprozesses, da ein direkter Kontakt zwischen Wärmequelle und Produkt nicht möglich oder plausibel ist.

Konvektion

Wenn ein Fluid wie Luft oder eine Flüssigkeit erhitzt wird und sich dann von der Quelle wegbewegt, trägt es die Wärmeenergie. Diese Art der Wärmeübertragung nennt man Konvektion. Die Flüssigkeit über einer heißen Oberfläche dehnt sich aus, wird weniger dicht und steigt auf.

In der Fertigungsindustrie immer noch weit verbreitet, ist Konvektion für einige Anwendungen praktisch, für andere jedoch unpraktisch – insbesondere wenn ein Luftstrom unerwünscht ist.

Strahlung

Die letzte Art der Wärmeübertragung ist die Wärmestrahlung. Wärmestrahlung entsteht durch die Emission elektromagnetischer Wellen. Diese Wellen tragen die Energie vom emittierenden Objekt weg. Alle Materialien strahlen aufgrund ihrer Temperatur thermische Energie ab. Je heißer ein Objekt ist, desto mehr strahlt es.

Mit steigender Temperatur nehmen die Wellenlängen innerhalb der Spektren der emittierten Strahlung ab und emittieren kürzere Wellenlängen mit höherfrequenter Strahlung. Infrarot-Prozessheizung gehört zu dieser Art der Wärmeübertragungsmethode und ist bei Herstellern, die kontrollierte Wärme ohne den Einsatz von Konvektion benötigen, sowohl beliebt als auch effektiv geworden.

Wie Infrarot-Prozessheizung funktioniert

Ob zum Vorheizen, Heizen, Finishen oder Nachheizen, Infrarotheizungen können für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden. Eine Form der Wärmestrahlung, Wärme wird mithilfe unsichtbarer elektromagnetischer Energie von der Quelle zum Ziel übertragen. Wenn diese Energie die Oberfläche des Ziels erreicht, bringt sie Moleküle dazu, schnell zu vibrieren und Wärmeenergie zu erzeugen. Wärmeenergie dringt dann durch Leitung in das Produkt ein.

Dieser gezielte „Wärmeblitz“ ist ideal für Hersteller, die Gleichmäßigkeit oder minimale Wärmedurchdringung benötigen. Infrarotsysteme arbeiten effizient und sind in der Lage, in einem sehr begrenzten Temperaturbereich (+/- 1 °C) zu arbeiten und den Herstellern Konsistenz zu bieten.

Ob es sich bei dieser Anwendung um das Trocknen oder Aushärten von Farbe, Pulverbeschichtungen, Tinte oder Klebstoffen handelt; Thermofixierung für die Textilherstellung; oder liefern lebensmittelechte Heizungen für Lebensmittelhersteller, die vom Vorschmelzen von Käse auf Pizzen über das Toasten von Pommes bis zum Bräunen von Fleisch reichen.

Kundenspezifische Fertigungsanlagen und Prozessheizlösungen von The CMM Group

Was auch immer Ihre spezifische Pökel-, Back- oder Trocknungsanwendung sein mag, Sie können sich darauf verlassen, dass The CMM Group eine kundenspezifische Prozessheizlösung liefert, die die Anforderungen Ihrer Anlage erfüllen und übertreffen kann. Die CMM Group hat Projekte für globale, nationale, regionale und lokale Hersteller abgeschlossen und kann Lösungen für mehrere Punkte des Herstellungsprozesses anbieten – von der Vorwärmung bis zur Schadstoffkontrolle.

Auf der Suche nach einem neuen Ofen oder Trockner? Wir laden Sie ein, unsere kostenlose Auswahl- und Installationsanleitung für Öfen und Trockner zu lesen, um Ihre Optionen und den Kaufprozess zu verstehen. Erfahren Sie hier mehr über unsere Arbeit und kontaktieren Sie uns für weitere Informationen!