Infrarot-Strahler übertragen Wärme mit Hilfe elektromagnetischer Wellen. So härten Funktionslacke

Infrarot-Strahler übertragen Wärme mit Hilfe elektromagnetischer Wellen. So härten Funktionslacke kontaktfrei und effizient.Bild: Heraeus Nobellight

HANAU (mn). Nähte von Blechdosen benötigen einen Korrosionsschutz, Autos profitieren von einer Steinschlagschutzbeschichtung und durch einen Anti-Fingerprint-Lack bleiben Edelstahloberflächen in der Küche länger glänzend. Alle diese funktionalen Beschichtungen können durch Infrarot-Systeme schnell und effizient getrocknet werden, ohne dass sie dabei ihre speziellen Eigenschaften verlieren.

Infrarot-Strahler übertragen Wärme kontaktfrei mit Hilfe elektromagnetischer Wellen, die die Wärme erst im Material erzeugen. Darüber hinaus besitzt Infrarot-Strahlung eine vielfache Wärmeübertragungskapazität im Vergleich zu Konvektion. Entsprechend trocknen Infrarot-Strahler wasserbasierende Schutzlacke deutlich schneller als Heißluftsysteme – wenn die Wellenllänge stimmt.

Die Wellenlänge hat erheblichen Einfluss auf den Trocknungsprozess: So verdunstet Wasser durch eine Bestrahlung mit mittelwelligen Infrarot-Strahlern besonders schnell. Grund dafür ist, dass Wasser vor allem mittelwellige Strahlung absorbiert und dann direkt in Wärme umsetzt. Die meisten Lacke absorbieren Infrarot-Strahlen sehr gut aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung. Dabei dringen die Strahlen teilweise in die Lackschicht ein und sorgen damit für ein rasches Verdunsten der Lösungsmittel. Die Bauteile erwärmen sich dagegen vor allem oberflächlich und können rasch weiter verarbeitet werden.

Wasserbasierende Beschichtungsstoffe werden häufig gewählt, um die Emission organischer Lösungsmittel in die Atmosphäre zu verringern. „Da Wasser wesentlich mehr Energie zum Verdunsten benötigt als organische Lösungsmittel, ergibt sich in der Praxis Handlungsbedarf für bestehende Anlagen“, stellt Dr. Marie-Luise Bopp von Heraeus Nobellight fest.

Da eine Verlängerung bestehender Trockner meist aus Platzgründen scheitert, empfiehlt Heraeus sogenannte ‚IR-Booster‘: Als IR-Erwärmungsstation vor dem Ofen oder in dessen Einlauf sorgen sie für einen raschen Temperaturanstieg auf die Trocknungstemperatur und ermöglicht die Einhaltung der erforderlichen Verweilzeit. Mögliche Temperaturunterschiede auf komplexen Bauteilen gleichen sich bei der nachfolgenden konvektiven Erwärmung aus. „Sind schnell schaltbare IR-Strahler eingebaut, kann man diese bei Bandstopp und Lücken abschalten und spart damit Energie“, so Bopp.