Infrarot
Infrarotstrahler erwärmen die Produktoberfläche berührungslos – meist als schnell reagierende Ergänzung zur Heißluft oder als Vorwärmzone direkt hinter dem Extruder. Welche Wellenlänge und welche Anordnung der Strahler am besten passt, hängt vom Profil ab; auch die Anzahl der Emitter lässt sich je Modul anpassen und bestimmt, wie tief die Wärme eindringt und wie gleichmäßig sie verteilt wird.
Wie es funktioniert
Infrarotstrahler erwärmen die Profiloberfläche berührungslos, allein über Wärmestrahlung. Anders als bei der Heißluft stellt sich dabei innerhalb der üblichen Prozesszeiten kein Gleichgewicht ein: Solange die Strahlung wirkt, heizt sich die Oberfläche immer weiter auf, ohne sich – wie bei Konvektion – irgendwann an eine feste Temperatur anzunähern.
Einflussfaktoren im Detail
Vierte Potenz (Stefan-Boltzmann-Gesetz)
Nach dem Stefan-Boltzmann-Gesetz wächst der übertragene Wärmestrom mit der vierten Potenz der Temperaturdifferenz zwischen Strahler und Profiloberfläche. In der Praxis heißt das: Schon eine kleine Änderung der Strahlertemperatur wirkt sich überproportional stark auf die Heizleistung aus.
Kontinuierlicher statt begrenzter Anstieg
Weil sich kein Gleichgewicht einstellt, kann zu lange oder zu intensive Bestrahlung die Oberfläche bis zur Zersetzung überhitzen. In der Praxis senkt man die Strahlerleistung deshalb oft entlang der Strecke ab, sobald die Oberfläche einmal angeschockt ist – der erste, kräftige Impuls reicht, danach darf es sanfter weitergehen.
Wissenschaftliche Grundlage
- IKV HeatStraD
- Am IKV Aachen wurde die Erwärmung von EPDM-Profilen per Infrarot und Heißluft im direkten Vergleich gemessen – oberflächennah und im Profilkern. Ergebnis: Infrarot heizt die Oberfläche kontinuierlich weiter auf, Heißluft erreicht dagegen ein Temperaturplateau. Die Messungen flossen in die Dissertation von Projektleiter Dr.-Ing. Florian Lemke, „Vulkanisationsstrategien für schwefelvernetzende Kautschukprofile“ (RWTH Aachen, 2022), ein.
