Mit Infrarot-Strahlern die Lacktrocknung und Energiebilanz optimieren

Blattfedern aus Stahl brauchen einen Schutzlack gegen Korrosion. Sie bestehen aus flachen Federstahlplatten und ermöglichen vor allem bei Lastkraftwagen und Transportern eine effiziente, federnde Radaufhängung. Weweler-Colaert mit Hauptsitz in Poperinge, Belgien, ist ein führendes Unternehmen auf dem Kfz-Ersatzteilmarkt in Europa und traditionell als Hersteller und Lieferant von Blattfedern und Parabelfedern aktiv. Die Fertigung von hochwertigen Federn für die Automobilindustrie erfolgt in kleinen Reihen. Die Federn sind unterschiedlich in ihren Abmessungen und auch in der Krümmung – dadurch ergeben sich wechselnde Produktionsgeschwindigkeiten. Blattfedern aus Stahl werden während der Fertigung mit Wasser basierendem Schutzlack gegen Korrosion beschichtet. Der Wasserlack muss zuverlässig trocknen. Dabei soll die Stahlmasse jedoch nicht komplett aufgeheizt werden, damit die Federn schnell zur Weiterverarbeitung bereit sind. Das ist eine Herausforderung an die Lacktrocknung, zumal der Trocknungsofen die verschiedensten Federarten trocknen sollte, ohne dabei unnötig Energie zu verschwenden. Gert Keuterickx von Weiss Technik, Belgien, erarbeitete zusammen mit Weweler-Colaert und Heraeus Noblelight eine maßgeschneiderte Lösung. „Wir rechneten verschiedene Möglichkeiten durch und stellten fest, dass ein Infrarot-Ofen viel kürzer als ein Heißluftofen sein würde, der als Alternative mit etwa zehn Metern Länge im Gespräch war.“

Geringerer Platzbedarf

Unter Berücksichtigung der verschiedenen Anforderungen entstand schließlich ein Infrarot-System mit individuell einstellbaren Strahlerzonen. Der neu entwickelte Ofen ist 2,5 m breit und nur 2 m lang und mit einem Infrarot-Modul von 108 kW Nennleistung ausgestattet. Er enthält mittelwellige Carbon-Infrarot-Strahler in sieben verschiedenen Zonen, die sich aus einer Zentral- und mehreren Nebenzonen zusammensetzen. Die Strahler sind individuell höhenverstellbar

Die Strahler lassen sich exakt positionieren – je nach Abmessung und Krümmung der Stahlfedern.

und auch positionierbar – die Leistungseinstellung geschieht manuell über sieben Potentiometer. Von diesem Ofentyp wurden unterschiedliche Ausführungen installiert, die je nach Anforderung genutzt werden. Ein System wird manuell, das andere vollautomatisch betrieben, die Federn werden über Transportfahrzeuge oder über ein Förderband eingebracht. Der Ofen besteht aus einem klassischen IR-Modul mit Luftkühlung und einem Abzugssystem in einem Rahmen, der mit isolierenden und hitzebeständigen Sandwichelementen ausgestattet ist. Infrarot-Strahler übertragen Energie kontaktfrei und lassen sich gut steuern. Die Strahler in den Öfen verlaufen parallel zur Fertigungsstraße, dadurch können diese individuell nach Bedarf eingeschaltet werden, abhängig von der Federbreite. Das IR-Modul wird nur dann aktiviert, wenn auch Wärme benötigt wird. Während der Wechselzeiten kann es ausgeschaltet bleiben. Dadurch und dank der ausgeklügelten Leistungsregelung konnte der Energieverbrauch der Anlage minimiert werden.

VORTEILE MITTELWELLIGER CARBON-STRAHLER

Die Auswahl von mittelwelligen Carbon-Strahlern hilft, den Trocknungsprozess von wasserbasierendem Schutzlack noch Energie effizienter zu gestalten. Wasser verdunstet durch eine Bestrahlung mit mittelwelligen Infrarot-Strahlern besonders schnell. Grund dafür ist, dass mittelwellige Strahlung in Wasser sehr gut absorbiert und dann direkt in Wärme umgesetzt wird. Genau für den mittelwelligen Bereich hat Heraeus Noblelight die Carbon-Strahler entwickelt. Alle Carbon-Infrarot-Strahler „CIR“ vereinen die wirksame mittelwellige Strahlung mit hohen Flächenleistungen und Reaktionszeiten im Sekundenbereich. Infrarot-Wärme wird immer dann eingesetzt, wenn Wärmeprozesse mit besonderen Vorgaben an Platz, Zeit oder Qualiät gelöst werden sollen. Die Infrarot-Strahler lassen sich an Produkt und Prozess genau anpassen, das spart Energie und Kosten.

Heraeus Noblelight GmbH, Kleinostheim, Dr. Marie-Luise Bopp, Tel. +49 6181 35-8547, marie-luise.bopp@heraeus.com, www.heraeus-noblelight.com/infrared