Infrarot-Wärme in 3D

Kopfstützen, Dachhimmel oder Armlehnen – der Autoinnenraum besteht aus vielen dreidimensional geformten Teilen. Trägerteile aus Kunststoff oder Naturfaser-Polypropylen (PP) werden kaschiert mit Dekoren aus Textil, Leder oder Kunstleder. Der Überstand des Dekors wird anschließend thermisch fixiert, also umgebogen und verklebt. Meist geschieht dies mit einem Kleber, der bei etwa 80 °C aktiviert werden muss. Beim kleberlosen Umbug wird der Kunststoff bei 130 bis 200 °C oberflächlich angeschmolzen und dann zusammengedrückt. In konventionellen Fertigungen sind Heißluftdüsen im Einsatz. Für die heiße Luft wird durch den meist nötigen Dauerbetrieb viel Energie verbraucht und außerdem kann sich die Anlagenperipherie unnötig aufheizen.

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Eine Alternative sind Infrarot-Strahler, die Wärme örtlich und zeitlich begrenzt abgeben. Infrarot-Strahlung erwärmt Kunststoffteile kontaktfrei, anders als bei der Heißlufttechnologie wird kein Übertragungsmedium benötigt. Die Strahler lassen sich der Kontur des Umbugverlaufes nachformen und übertragen dann die Energie ganz gezielt dorthin. Auch bei sehr heißer Umgebung bilden sich keine Hot- oder Coldspots, die Erwärmung bleibt gleichmäßig und das Ergebnis zuverlässig. Meist werden kurzwellige Infrarot-Strahler eingesetzt, die sehr schnell auf Steuerbefehle reagieren. Dadurch muss der Strahler nur dann angeschaltet sein, wenn die Wärme benötigt wird. Das spart Energie und Kosten, besonders wenn in sehr kurzen Taktzeiten die Wärme nur für wenige Sekunden benötigt wird.

Reflektoren direkt auf den Strahlern unterstützen die gezielte Erwärmung, meist handelt es sich dabei um Gold oder andere Metalloxide. QRC Infrarot-Strahler (quartz reflective coating) arbeiten mit einem Nanoreflektor aus Quarzmaterial. Während wiederholte Wärmeprozesse einer Goldbeschichtung schaden kann, wird das opake Quarzmaterial weder von Hitze noch von Ausgasungen oder Dämpfen beeinflusst, die Reflektivität bleibt dauerhaft gut. Das hilft, Wärmeprozesse homogener, stabiler und damit prozesssicherer zu gestalten. Diese Strahler benötigen auch unter extremen Bedingungen keine Kühlung. Dadurch können sie platzsparend in die Anlage eingepasst werden. Ist der Infrarot-Strahler an die Konturen angepasst und erwärmt diese gleichmäßig, muss weder das Produkt noch die Wärmequelle geführt oder angetrieben werden.

Preisträger im bundesweit ausgetragenen Innovationswettbewerb „365 Orte im Land der Ideen“ ist der QRC-Infrarot Strahler von Heraeus Noblelight. Tilman Wittershagen, Vorsitzender der Geschäftsleitung Firmenkunden Deutschland Region Frankfurt der Deutschen Bank, zeichnete den Infrarot-Strahler zur effizienteren Herstellung von Solarzellen aus. Dank seiner Leistungsfähigkeit arbeitet er energieeffizient und kann im Arbeitsvorgang präzise gesteuert werden. Damit ist der QRC Infrarot-Strahler einer der Preisträger, die jährlich von der Deutschen Bank und der Standortinitiative „Deutschland – Land der Ideen“ unter der Schirmherrschaft des Bundespräsidenten prämiert werden.

K 2010, Halle 10, Stand C28