Aquecimento por infravermelhos de fibra de carbono na impressão: Estudo de caso de eficiência energética

A conservação da energia e a produção ecológica são responsabilidades sagradas que nos foram atribuídas pelos tempos. Para as empresas transformadoras, os esforços não devem centrar-se apenas na redução das emissões, mas também no aumento da eficiência energética. Este artigo partilha um estudo de caso sobre a aplicação da tecnologia de aquecimento por infravermelhos de fibra de carbono para alcançar a eficiência energética e a redução de emissões na indústria gráfica.

Num artigo anterior, apresentámos tubos de aquecimento em fibra de carbono como componentes de aquecimento de elevada eficiência com uma taxa de conversão eléctrica significativamente superior à dos produtos de aquecimento convencionais. Enquanto os fios de resistência e os tubos de aquecimento de metal têm uma taxa de conversão eléctrica de cerca de 70%, os aquecedores de semicondutores atingem aproximadamente 85%. Em contrapartida, os tubos de aquecimento de fibra de carbono apresentam uma taxa de conversão de até 95%. A variação das propriedades e da resistência do material determina fundamentalmente estas diferenças nas taxas de conversão eléctrica.

A tecnologia de secagem por infravermelhos de fibra de carbono utiliza um método de aquecimento sem contacto, em que a energia eléctrica é convertida em radiação infravermelha através da vibração molecular nas fibras de carbono. Esta radiação atinge a superfície dos objectos sob a forma de raios infravermelhos, que são depois absorvidos, provocando um aumento da temperatura do objeto. Todo este processo é rápido, eficiente, economiza energia e não polui. Ao ajustar o comprimento de onda infravermelho do tubos de aquecimento em fibra de carbono para corresponder ao comprimento de onda de absorção do objeto aquecido, a eficiência do aquecimento pode ser significativamente melhorada.

Os tubos de aquecimento em fibra de carbono foram aplicados na indústria de impressão serigráfica? Vejamos um exemplo de uma empresa que validou a sua eficácia utilizando a tecnologia de aquecimento por infravermelhos em fibra de carbono na indústria de impressão.

O equipamento de aquecimento desta empresa utilizava originalmente tubos de aquecimento metálicos de aço inoxidável e circulação de ar quente, que são métodos tradicionais com taxas de conversão de eletricidade em calor inferiores às dos tubos de aquecimento por infravermelhos de fibra de carbono ou dos tubos de aquecimento por infravermelhos de fio de tungsténio. Não havia qualquer utilização anterior de tubos de aquecimento por infravermelhos adaptada para corresponder à absorção de ressonância dos comprimentos de onda infravermelhos do material. Qual foi o desempenho do equipamento após a modificação, utilizando o comprimento de onda recomendado de tubos de aquecimento em fibra de carbono?

Foram utilizadas duas máquinas de impressão idênticas na experiência. Uma máquina utilizou tubos de aquecimento de fibra de carbono, enquanto a outra utilizou tubos de aquecimento de aço inoxidável. Ambas as máquinas produziram produtos idênticos e o consumo de energia foi registado durante uma semana.

Ambas as máquinas tinham parâmetros idênticos, incluindo o tamanho, o comprimento, a forma e a potência dos tubos de aquecimento. Os parâmetros foram ajustados durante a experiência de acordo com as necessidades reais.

Após uma semana de validação, a máquina que utiliza tubos de aquecimento em fibra de carbono reduziu o número de tubos de aquecimento de 32 para 24 e diminuiu o consumo de energia de 32 kW para 24 kW, resultando numa redução de 25% no consumo total de energia. A qualidade do produto e a eficiência da produção não foram afectadas.

Antes da modificação, eram comuns defeitos como a descoloração do papel durante a fase de secagem da impressão. No entanto, durante esta experiência, a correspondência do comprimento de onda dos infravermelhos com os comprimentos de onda da tinta e do papel resolveu efetivamente o problema da descoloração do papel.

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