Vorteile der Carbonfaser-Infrarotheizung in Lackierräumen

Das Einbrennen von Lacken wird in verschiedenen Industriezweigen eingesetzt, z. B. in der Unterhaltungselektronik, in der Automobilindustrie, im Maschinenbau, in der Medizintechnik, in der Luft- und Raumfahrt und in anderen Bereichen. In all diesen Bereichen werden Oberflächenbeschichtungen benötigt, und Lackieranlagen sind in der Lackierindustrie unverzichtbar. Die Methode des Einbrennens von Farbe hat sich von der natürlichen Lufttrocknung bis hin zur forcierten Trocknung in Einbrennräumen entwickelt, die mit verschiedenen Heizmethoden arbeiten.

Im Laufe der Zeit wurden die Lackieranlagen immer wieder aktualisiert und weiterentwickelt. Zunächst wurden sie mit Holz und Kohle beheizt, dann mit einer Dieselheizung, dann mit einer Erdgasheizung, mit elektrischen Heizdrähten und später mit Infrarot- und Ferninfrarotstrahlern. Mit dem Fortschritt der Zeit und der Technologie müssen auch die Lackieranlagen mit den Anforderungen des Marktes Schritt halten. Der heutige Markt verlangt "Effizienz, Energieeinsparung, Umweltschutz und Kosteneffizienz", und Infrarot-Farbeneinbrennräume können jeden dieser vier Punkte erfüllen. Für die Zukunft wird erwartet, dass die Infrarot-Farbeneinbrenntechnik in der Branche eine große Rolle spielen wird.

Derzeit gibt es noch viele traditionelle Lackieranlagen, die mit einer Ölheizung (Verbrennung von Diesel) oder einer Verbrennungsanlage (Verbrennung von Holzabfällen oder Pellets) betrieben werden. Bei diesen beiden Heizmethoden wird die durch die Verbrennung des Brennstoffs erzeugte heiße Luft mit Hilfe von Gebläsen in den Lackierraum geleitet, wodurch die Temperatur durch Wärmekonvektion und Wärmeübertragung erhöht wird. Bei dieser Methode wird das Lösungsmittel der Farbe langsam von außen nach innen getrocknet, und der gesamte Trocknungsprozess ist relativ langsam.

Aufgrund der erheblichen Brandgefahr, der Umweltverschmutzung und der nicht optimalen Heizergebnisse werden Trocknungsräume mit Verbrennungsanlagen nach und nach durch Trocknungsräume mit Infrarotheizung ersetzt. Infrarot-Farbtrockenräume ersetzen die Verbrennungskomponenten durch Heizrohre, wobei in der Regel 10 oder mehr Kohlefaser-Heizrohre zusammen verwendet werden. Durch die Umwandlung von elektrischer Energie in Wärme und Infrarotstrahlung lassen diese Systeme das Wasser und die Lösungsmittel in der Farbe von innen nach außen verdampfen und verbessern so die Heizeffizienz um über 65%.

Laut dem Bericht "Analysis of the Energy-Saving Benefits of Infrared Heating Technology Applied to Automotive Paint Baking Processes" sind infrarotbeheizte Lackieranlagen um mehr als 65% energieeffizienter als dieselbasierte Lackieranlagen. Sie verbessern auch die Sicherheit erheblich, da während des Heizvorgangs keine Abgase entstehen. Dies entspricht den nationalen Zielen der Energieeinsparung und Emissionsreduzierung und ist ein hervorragendes Beispiel für die Substitution von elektrischer Energie. Im Betrieb geben die Kohlefaser-Heizrohre große Mengen an Infrarotstrahlung ab, wobei die Oberflächentemperaturen 500 °C übersteigen. Dabei handelt es sich um eine neu entwickelte Art von elektrischen Heizrohren, die eine Verbesserung gegenüber den herkömmlichen Wolframdraht-Heizrohren darstellt.

Vorteile von Kohlenstofffaser-Heizrohren

Heizungsrohr aus Kohlefasers verfügen über alle Vorteile von Wolframdraht-Infrarotheizröhren und verbessern gleichzeitig deren Haltbarkeit. In einer Schutzgasumgebung erzeugt Wolframdraht hohe Temperaturen, wenn er unter Strom gesetzt wird, wobei er einen glühenden Zustand erreicht und helles sichtbares Licht aussendet. Die Oberfläche des Wolframdrahtes sublimiert bei hohen Temperaturen langsam, und selbst in einer Schutzgasumgebung brennt der Draht schließlich aus. Der Unterschied liegt nur in der Dauer der Lebensdauer.

Heizungsrohre aus Kohlefaser verwenden Kohlefasern als Heizelemente, die unter Strom gesetzt und in einer Vakuumumgebung erhitzt werden. Die chemischen und physikalischen Eigenschaften von Kohlenstofffasern sind extrem stabil, sie halten Temperaturen von bis zu 2700 °C im Vakuum stand und bleiben stabil, ohne spröde oder oxidiert zu werden. Solange die Vakuumumgebung intakt bleibt, können Kohlenstofffaser-Heizrohre daher normal funktionieren. Die Gesamtlebensdauer von Kohlenstofffaser-Heizrohren hängt jedoch auch von den Drähten ab. Wenn die Hitzebeständigkeit der Drähte unzureichend ist, kann dies die Lebensdauer des Heizrohrs erheblich beeinträchtigen.

Vorteile der Verwendung von Kohlenstofffaser-Heizrohren in Lackierräumen

• Reduzierte Emissionen: Durch die Nutzung von Strom werden die bei der Verbrennung entstehenden Feststoffpartikel und CO2-Emissionen vermieden.
• Erhöhte Sicherheit: Durch die Verwendung von Elektrizität werden offene Flammen vermieden, was die Brandgefahr erheblich verringert.
• Kleinerer Fußabdruck: Da keine Brennkammer und kein Heißluftzirkulationssystem erforderlich sind, wird die Gesamtgröße des Lackierraums erheblich reduziert.
• Verbesserte Heizeffizienz: Der Bericht "Analysis of the Energy-Saving Benefits of Infrared Heating Technology Applied to Automotive Paint Baking Processes" (Analyse der energiesparenden Vorteile der Infrarot-Wärmetechnologie beim Einbrennen von Autolacken) zeigt, dass die Heizzeit um 36 Stunden verkürzt wird. Zeit ist Geld, und Geld ist Gewinn, also Geschäftsmöglichkeiten.
• Verbessertes Heizungsprinzip: Herkömmliche verbrennungsbasierte Lackieranlagen heizen, indem sie Wärme von außen nach innen leiten, um Lösungsmittel zu verdampfen, während infrarotbeheizte Lackieranlagen Wärmeübertragung und Strahlungswärme kombinieren, um die Lackoberfläche von innen nach außen zu erwärmen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Infrarot-Farbeneinbrennkammern, die mit Kohlefaser-Heizrohren ausgestattet sind, es wert sind, gefördert und eingesetzt zu werden. Auch wenn die Vorschriften in einigen Regionen noch lax sind und viele Fabriken weiterhin verbrennungsbasierte Einbrennräume verwenden, wird die Verwendung von verbrennungsbasierten Systemen im Rahmen der nationalen Politik und der verstärkten Überwachung allmählich zurückgehen. Energieeffiziente, umweltfreundliche Kohlefaser-Infrarot-Heizungen werden gefördert werden.

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