Infrarotsysteme zur Lacktrocknung

Prozesse der Lacktrocknung werden durch die Einbringung von Wärme beschleunigt. Infrarotstrahler übertragen diese Wärme kontaktfrei und ohne Übertragungsmedium direkt in den Lack. D. h. unsere Infrarotstrahler erwärmen nicht die Umgebung, sondern sofort das Lacksystem. Durch diesen schnellen direkten Energieeintrag beschleunigen sich Teilprozesse der Lacktrocknung, wie Abdunsten und Antrocknen, Angelieren, Vernetzen sowie Aushärtungsprozesse sehr deutlich.

Die stark verkürzten Trocknungszeiten führen weiterhin zur Reduktion der Energiekosten. Durchsätze lassen sich effektiv steigern.

Unsere Kunden schätzen die Langlebigkeit der mit Infrarot-Technologie ausgerüsteten Anlagen. Es fallen kaum Wartungskosten an, die Lebensdauer der Strahler liegt bei deutlich über 10.000 Betriebsstunden.

Lacktrocknung von Stoßfängern im Infrarottunnel

01Prozessoptimierung

  • Extrem kurze Bereitschaftszeiten
  • Verschiedene Temperaturrampen und -zonen als produktspezifische Rezepte möglich
  • Partielle Bestrahlung durch konfigurierbare Zonen ansteuerbar
  • Variable 3-D-Geometrien durch waagerechte und senkrechte Strahler
  • Wasserlacke und UV-Lacke auf einer Anlage möglich
  • Heißbeschichtung vorgewärmter Teile bei nichtleitfähigen Werkstoffen

02 Qualitätssteigerung

  • Vermeidung von Lackfehlern wie Nadelstiche, Kocher, Risse, Glanzgradunterschiede, usw.
  • Bessere Vernetzungsgrade
  • Höhere Chemikalienbeständigkeit
  • Lackfilme bleiben offen
  • Geringere thermische Belastung für das Substrat

03 Kostenreduzierung

  • Schneller Wechsel der Rezepte bei Sortimentsumstellung
  • Eine STIR®-Trockenzone kann im Mehrfachdurchlauf alle Teilprozesse realisieren
  • Energieeinsparungen bis zu 60 %
  • Erhöhter Durchsatz durch Reduzierung der Prozesszeit um bis zu 90 %
  • Verkürzung der Anlagenlänge auf bis zu 50 % gegenüber Umluftöfen

Wie kann die Trocknung von verschiedenen Lackarten mit Infrarotstrahlung optimiert werden?

Die Absorption des Lackes spielt eine wichtige Rolle bei der Auswahl des passenden Infrarotstrahlers.
Bekannt ist, dass helles, kurzwelliges Infrarot den wichtigen Vorteil hat, tiefer in ein Gut wie Lackschichten einzudringen. Das Maximum kurzwelliger Strahler liegt bei Wellenlängen um 1,4 µm. Das führt bei bestimmten Beschichtungen unterstützend zu einer Substraterwärmung.

Dies widerspricht jedoch dem Fakt, dass die typischen und stärksten Absorptionsbanden von Wasser und einer großen Anzahl von Kunststoffen (u. a. der Feststoffanteile im Wasserlack) fast immer in einem Wellenlängenbereich von 3 bis 6 μm liegen.

Daraus ist zu schlussfolgern, dass die zu benötigende Energie für Trocknung, Erwärmung und/oder Vernetzung dieser Beschichtungen eine Infrarotquelle benötigt, die in diesem Spektrum den Hauptteil ihrer Leistung emittiert. Unsere STIR®-Strahler sprechen genau diesen Wellenlängenbereich an. 

IR-Strahlung eignet sich zur Trocknung von zahlreichen Lackarten

Angelieren und Vernetzen von Pulverlacken

Prozesszeit am Beispiel Pulverlack auf Polpaketen
Prozesszeit am Beispiel Pulverlack auf Polpaketen

Durch den schnellen direkten Energieeintrag der Infrarotstrahlung in den Wellenlängen der Absorptionsspektren des Lackes erfolgt eine Erwärmung. Die Moleküle werden zu verstärkten Schwingungen angeregt. Es kommt zum Angelieren des Pulverlackes und anschließender Vernetzung. Dadurch entsteht ein beschleunigter Trocknungsprozess.

Das Angelieren mittels Infrarot erfolgt im Gegensatz zur Konvektion ohne Luftbewegung. Das heißt, eine Pulververschleppung wird dadurch ausgeschlossen. Ebenso entsteht durch die gute Regelbarkeit der Strahler keine Pulverüberbrennung.

Lackarten:Acryl-Pulverlacke, Polyester-Pulverlacke, Epoxi-Pulverlacke, UV-Pulverlacke
Werkstoffe:Glas, SMC, Holz, Holzwerkstoffe
Anwendungen:Druckgasflaschen, Batterieabdeckhauben, MDF-Faserplatten, SMC-Formteile, Aluminium-Coil-Bleche, Pkw-Felgen, Guss-Formteile, Polpaketen in Generatoren...

Trocknung und Aushärtung von Wasserlacken auf Kunststoffen aller Art

Auch hier sorgt der schnelle direkte Energieeintrag der Infrarotstrahlung in den Wellenlängen der Absorptionsspektren des Wassers für die Erwärmung der Wassermoleküle. Über diese Schwingungsanregung kommt es zur schnelleren Trocknung des aufgetragenen Lackes. Die Gesamtprozesszeit reduziert sich oft auf wenige Minuten.

Prozesszeit am Beispiel Wasserlack auf PP                      Energieaufwand am Beispiel Wasserlack auf PP

Prozesszeit am Beispiel Wasserlack auf PP                                                            Energieaufwand am Beispiel Wasserlack auf PP

Lackarten:Wasserlacke, Füller, Primer, Farbgrundierungen, Isolier- und Dekorlacke
Werkstoffe:PP-EPDM-T20, R-EMPP, PVC
Anwendungen:Möbelherstellung, Fensterprofile, Automobilindustrie, Topcoat auf Rotorblättern, Elektromotoren, Unterwasserpumpen,...

Trocknung und Aushärtung von Wasserlacken auf Holz

Die Trocknung und Aushärtung der Lacke auf Holz erfolgt analog zu Wasserlacken auf Kunstoffen.
Durch den Einsatz von Infrarot kommt es aufgrund der schnelleren Abführung des Wassers bei Lacken auf Holzwerkstoffen zu einer geringen Faserquellung. Auch konnte partiell ein geringerer Schleifaufwand sowie die Einsparung einer Lackschicht erreicht werden. Durch den schonenden Energieeintrag werden Verzug, Schwundrisse und Blasen vermieden.

Prozesszeit am Beispiel Wasserlack auf Holz                      Energieaufwand am Beispiel Wasserlack auf MDF

Prozesszeit am Beispiel Wasserlack auf Holz                                                            Energieaufwand am Beispiel Wasserlack auf MDF

Lackarten:1K- und 2K-Wasserlacke, Füller, Primer, Farbgrundierungen, wässrige UV-Lacke, Beizen aller Farbtöne
Werkstoffe:Holz, MDF-Platten, Spanplatten
Anwendungen:Holz- und Holz/Alu-Fensterprofile, Klinikbetten und Pflegemöbel, Möbelfertigung...

Trocknung und Aushärtung von Lösemittellacken

STIR®-beschichteter Metallstrahler – Flächenstrahler

Die Infrarotstrahlung bewirkt einen schnellen Energieeintrag und somit eine schnellere Erwärmung des Lacksystems. Die bevorzugt zur Schwingung angeregten Moleküle beschleunigen die Verdunstung des Lösemittels. Der Lacktrocknungsprozess wird somit immens beschleunigt.

Es kommen beispielsweise keramikbeschichtete Metallstrahler als Flächenstrahler zum Einsatz. Diese haben einen Temperaturbereich von 100 bis 250°C. Diese strahlen bevorzugt im Wellenlängenbereich zwischen 7,6 µm bis 5,5 µm. Beim Einsatz von Flächenstrahlern wird ein sehr gleichmäßiges Temperaturprofil erreicht. Linienstrahler werden hingegen mit Temperaturen von 400 bis 800°C betrieben. Die Strahlungsmaxima liegen mit 4,2 bis 2,6 µm im mittelwelligen IR-Strahlungsbereich.

Lackarten:1K-Lösemittellacke als Lötstop-Lacke, Schutzlacke
Werkstoffe:Leiterplatten
Anwendungen:Leiterplattenfertigung für Automotive-Baugruppen, Gelierung und Aushärtung von Vergussmassen

Infrarot-Systeme zur Lacktrocknung für Ihre Anwendung

Sie sind Verarbeiter/Hersteller von Lacken und wollen Ihre Energieeffizienz verbessern?

Die Fa. IBT besitzt umfangreiches Know-how in der Lackbearbeitung/Lacktrocknung mittels Infrarot-Systemen. Bei vorhandenen Muster-Proben führen wir Erstversuche in unserem Technikum in Freiberg, Sachsen, durch. An Ihrem Standort führen wir für Sie unter Einsatz der mobilen IR-Technik sowie des Mess- und Steuerungssystems Feldversuche unter Produktionsbedingungen durch.

Wir unterstützen Sie bei der Neukonzeption, Ausrüstung oder Nachrüstung Ihrer Lacktrocknungsanlagen mit Infrarot-Technologie. Bei der Umrüstung von schon vorhandenen Maschinen (sog. Retrofit) ergibt sich eine erhebliche Kosteneinsparung im Vergleich zur Neuanschaffung einer Anlage.

Hier finden Sie weitere Information zur Durchführung von Feldversuchen.

Sie sind Maschinen- und Anlagenbauer mit Spezialisierung auf Anlagentechnik zur Lacktrocknung?

Wir unterstützen Sie bei der Neukonzeption, Ausrüstung oder Nachrüstung Ihrer Lacktrocknungsanlagen mit Infrarot-Technologie. Durch den Einsatz von Infrarot-Systemen kann die Gesamtlänge der Anlagen deutlich verkürzt werden. Unsere Strahler sind flexibel in der Konstruktion und können an die Gegebenheiten des Bauraumes angepasst werden.

Gern unterbreiten wir Ihnen ein individuelles Angebot.

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