Industrielle Infrarottrocknung
von Beschichtung, Lack und Farbe
Nutzungsbeschreibung für Infrarotstrahler der UVECO GmbH
Die Infrarot-Anlagen der UVECO GmbH finden in einer Vielzahl industrieller Prozesse Anwendung, bei denen eine gezielte Wärmestrahlung erforderlich ist. Insbesondere werden sie für das Trocknen und Härten von Beschichtungen eingesetzt. Oftmals kommen sie auch in Kombination mit unseren UV-Systemen zum Einsatz, um vor der eigentlichen UV-Härtung Reste von Lösungsmitteln aus dem UV-Lack zu treiben.
Unsere Produkte umfassen eine umfangreiche Auswahl an Strahlern, Modulen und Systemen, die es uns ermöglichen, maßgeschneiderte Infrarot-Lösungen für die spezifischen Bedürfnisse unserer Kunden in ihren industriellen IR-Prozessen zu entwickeln und umzusetzen.
Unser Produktsortiment
Die meisten unserer Projekte beinhalten die Nachrüstung von Infrarot-Anlagen auf bereits existierenden Lackierlinien. Durch die Vielfalt unserer Produkte können wir eine optimale Lösung für jeden Kundenbedarf bereitstellen. Von einzelnen Infrarot-Strahlern bis zu komplexen modularen Systemen bieten wir eine breite Palette an Optionen, die es unseren Kunden ermöglichen, ihre Produktionsprozesse effizienter und produktiver zu gestalten. Unsere Sonderanlagen zeichnen sich durch ihre Zuverlässigkeit, Langlebigkeit und Effizienz aus und gewährleisten eine gleichmäßige und präzise Wärmeverteilung für optimale Ergebnisse.
Infrarottrocknung Anwendungsbereiche
Die Anwendungsbereiche unserer Infrarotstrahler sind vielfältig und umfassen unter anderem die Automobil-, Elektronik-, Lebensmittel- und Verpackungsindustrie sowie viele weitere Branchen. Durch die individuelle Anpassung unserer Produkte an die spezifischen Anforderungen jedes Kunden können wir eine maßgeschneiderte Lösung bieten, die den jeweiligen Produktionsprozess optimiert und zu einer Steigerung der Effizienz und Qualität führt.
Infrarottrocknung : Beratung und Service
Ihr Ansprechpartner: Bernward Röttgers
Telefon: +49 (0) 8061-495 88 88
Informationen zur Trocknung von Beschichtungen bei der Verwendung emissionsarmer Farbsysteme
Gemäß der VOC-Richtlinie, der Decopaint-Verordnung und der ChemVOCFarbV, sowie weiteren europäischen Bestimmungen, ist der Einsatz von emissionsarmen Farbsystemen vorgeschrieben.
Wasserbasierte Lacke sind oft die bevorzugte Alternative zu lösemittelbasierten Systemen, insbesondere dort, wo Flüssigbeschichtungen notwendig sind, da sie auf flüchtigen organischen Verbindungen basieren.
Die Trocknung dieser ökologisch vorteilhaften Beschichtungssysteme stellt jedoch häufig eine praktische Herausforderung dar. Die übliche beschleunigte Trocknungsmethode kann generell verschiedene Probleme verursachen, einschließlich der Bildung von Blasen und Haut auf der beschichteten Oberfläche.
Lacktrocknung und -aushärtung
Am Abschluss des Prozesses einer Lackierung oder Beschichtung erfolgt das Trocknen oder Aushärten der aufgetragenen Lackschicht bzw. Beschichtung.
Man unterscheidet in:
Trocknen:
Austreiben von Lösemitteln durch Verdunsten (physikalischer Prozess). Die Trocknung erfolgt durch das Abdunsten der Lösemittel an der Umgebungsluft. Der Prozess ist zwar schonend, benötigt aber in der Regel viel Zeit.
Bei der Umlufttrocknung überträgt ein zirkulierender Warm- oder Heißluftstrom die Wärme auf die zu trocknenden Substrate.
Bei der Konvektionstrocknung ist die Trocknungsgeschwindigkeit abhängig vom relativen Feuchtigkeitsgehalt sowie von der Temperatur und Strömungsgeschwindigkeit der über die zu trocknende Lackschicht strömenden Luft. Die Geschwindigkeit der Luftströmung hat einen wesentlichen Einfluss auf das Abdunstverhalten von Lackfilmen.
Härten:
Vergrößerung der Moleküle des Bindemittels durch chemische Reaktion (chemischer Prozess).
Bei Pulverlacken erfolgt das Härten nach vorherigem Schmelzen. Je nach Reaktion wird unterschieden in Polymerisation, Polykondensation, Polyaddition und oxidativer Härtung. Die Trocknung erfolgt üblicherweise mit IR-Strahlen.
Infrarotstrahlung wird in verschiedene Wellenlängenbereiche eingeteilt:
Nahes Infrarot (NIR), kurzwelliges Infrarot (KW), mittleres Infrarot (MW), sowie langwelliges Infrarot (LW).
Infrarotstrahler übertragen diese Wärme kontaktfrei und ohne Übertragungsmedium direkt in den Lack bzw. in der Beschichtung. Wichtig für das Ergebnis ist eine sorgfältige Abstimmung der Infrarotstrahler in Wellenlänge, Form und Leistung auf die Eigenschaften des zu erwärmenden Produktes.
Strahlung, die genau auf die Absorptionseigenschaften des Produktes und des Lösemittels trifft, wird dort rasch in Wärme umgesetzt, welche den Trocknungsprozess beschleunigt. Es gibt Beschichtungen, die nur getrocknet (physikalischer Vorgang) oder bloß gehärtet (chemische Reaktion zweier Komponenten) werden.
Bei den meisten Anwendungen erfolgt auf einen Trocknungsprozess ein Härtungsprozess. Beim Trocknen und Härten wird jeweils dem Lackfilm Energie (Wärme, Strahlung) zugeführt. Es ist wichtig, das optimale Strahlungsspektrum für das jeweilige Produkt (Materialabhängig) auszuwählen, denn die Wellenlänge hat einen erheblichen Einfluss auf den Wärmeprozess. Alle Materialien absorbieren (Aufnahme) einen Teil der IR-Strahlung, Teile werden an der Oberfläche reflektiert und gewisse Teile werden transmittiert (Durchlass).
Wellenlängenbereiche
Kurzwellige Strahlung (0,78 – 1,4 μm) dringt tief in Materialien (Substrat und Beschichtung) ein und sorgt für eine gleichmäßige Durchwärmung in Verbindung mit einem Trocknungsprozess von „Unten nach Oben“.
Mittelwellige Strahlung (1,4 – 3,0 μm) wirkt von „Innen“ (Beschichtung) und an der äußeren Schicht. Sie wird von vielen Kunststoffen, Glas und vor allem Wasser (als Lösemittel) besonders gut absorbiert und dann direkt in Wärme umgesetzt.
Langwellige Strahlung (3,0 – 1.000 μm) hat eine geringe Eindringtiefe und eine geringere Leistungsdichte. Der Einsatz ist für dünne Kunststoffmaterialien, durchsichtige Substrate und speziellen Beschichtungen geeignet.
Die Strahlungstrocknung kann auch mittels speziell ausgelegter und beschichteter Infrarotstrahler (selektive IR-Strahler) in Verbindung mit einem genau abgestimmten Reflektorsystem erfolgen. Dieser Strahlertyp besitzt ein Spektrum von 2 μm – 10 μm und ist gut geeignet für die Erwärmung / Trocknung von Kunststoffen, Glas und wasserbasierenden Farben / Beschichtungen geeignet.
Strahler aus dem Bereich schnelle Mittelwelle besitzen ein Spektrum zwischen kurz- und mittelwelligen Strahlern. Dieser Strahlertyp besitzt ein Spektrum von 1,4 μm – 2,0 μm bei einer höheren Leistungsdichte als MW-Strahler.
Carbon Strahler vereinen die MW –Strahlung mit schnellen Reaktionszeiten im Sekundenbereich.
K- NIR Strahler verwenden den Teil des Wellenlängenspektrums im Infrarotbereich, der direkt am sichtbaren Bereich des Lichtes anknüpft. Sie sind sehr energiereich und besitzen eine hohe Eindringtiefe. Dieser Strahlertyp besitzt ein Spektrum von 0,9 μm – 1,5 μm. Die Farbe bzw. Beschichtung wird im Inneren stark erwärmt. Teilweise wird die Substratoberfläche ebenfalls erwärmt, welches den Trocknungsprozess von unterhalb zusätzlich unterstützt.
Eine Erweiterung der bekannten Strahlungstechnologie ist die Kombination verschiedener, genau aufeinander abgestimmter Strahlungsquellen, welche innerhalb der Lackschicht von unten nach oben hin absorbiert werden.
Das Multilevel IR-Curing Verfahren ermöglicht, dass das Lösemittel (Wasser bzw. organische Lösemittel) sehr wirksam aus der Tiefe heraus durch den noch durchlässigen Lackfilm der Oberschicht herausgetrieben wird.
