У зв'язку з ситуацією, що склалася, не завжди є можливість відповідати на дзвінки. Якщо ми не відповідаємо – пишіть на пошту zakaz@ten24.com.ua або заповнюйте форму замовлення на сайті. Ми обов'язково передзвонимо вам найближчим часом.

Інфрачервоне нагрівання: що це і коли воно потрібне?

При технологічному нагріві підвищується температура оброблюваної деталі або підкладки. Нагрівання необхідне для поліпшення якості виробничих процесів та досягнення поставлених завдань. У технічного нагріву є різні форми і він виробляється двома найпоширенішими методами:

  • Конвекцією – теплообмін відбувається за допомогою подачі гарячого повітря;

  • Інфрачервоним нагріванням – передача теплової енергії від електромагнітного випромінювання.

Інфрачервоне нагрівання проводиться нагрівальними елементами спеціальної конструкції. Це найшвидший, екологічно нешкідливий і добре керований метод теплового впливу, який має високий попит серед промисловців ще й через свою універсальність. Розглядаючи інфрачервоні випромінюючі нагрівачі (ІЧ нагрівачі/випромінювачі) у дилетантів найчастішими питаннями є: за яким принципом працює ІЧ випромінювач, чи вигідно використовувати саме цей метод нагріву для мого виробництва та обладнання

 

Інфрачервоні панелі від ТЕН 24


Для загального розуміння докладно розглянемо кожен із пунктів питання.

Насамперед визначимося, про те як працює ІЧ випромінювач. Тепло, що подається від ІЧ нагрівача в основному є світловою енергією. Можна знайти багато літератури та сайтів, що розкривають тему ІЧ нагріву, де докладно описано, що дія ІЧ випромінюючих пристроїв подібно до сонячного нагрівання. ІЧ променевий потік впливає на речовини органічного походження (речі та предмети, у будові яких є вуглець). Прогрів довкілля є вторинним моментом. Людина, що знаходиться під сонячним промінням, швидко нагріється, а перейшовши в тінь поступово охолоне. Так само відбувається і технологічний ІЧ нагрівання. Предмети, розташовані в діапазоні впливу ІЧ променевого потоку, швидко наберуть необхідну температуру, а предмети та речовини розташовані поза потоком прогріватися не будуть.

Вплив ІЧ нагріву на процеси виробництва. ІЧ випромінювачі мають високу швидкість нагрівання. Тому, використовуючи їх на своєму виробництві, можна швидко і без проблем виходити на задані температури. Конвекцією такої швидкості досягти не вдасться. Конвекційний метод нагріву хоч і є найпоширенішим, але використання ІЧ нагріву підвищує рівень виробництва та керованість робочим процесом нагріву. Продуктивність обладнання іноді може збільшитись до 10 разів порівняно з конвекційним способом технологічного нагріву. До того ж, екологічна нешкідливість ІЧ нагрівачів обумовлюється роботою без споживання паливних копалин ресурсів.

Використання ІЧ випромінювачів навіть дає можливість значно підвищити якість продукту. Ключовою перевагою даних нагрівачів є високо контрольований нагрів. Тепловий потік можна направити саме в ті точки, які цього потребують. Рівень точності температури у своїй не змінюється. Ще однією позитивною якістю є відсутність факторів, що викликають забруднення навколишнього середовища. Наприклад, конструкція конвекційного нагрівача передбачає переміщення повітряних мас, що містять частинки, які здатні негативно впливати на якість процесу.

Області, де можливе використання ІЧ випромінювачів

Оцінити швидкість та якість роботи ІЧ випромінюючих пристроїв, можна подивившись на сфери діяльності, де ці пристрої зарекомендували себе найкраще.

При нанесенні фарби та  порошкових покриттів  найчастіше використовують ІЧ нагрівачі. Майже всі сучасні установки, призначені для покриття, оснащені ІЧ випромінювачами. За допомогою цих елементів нагрівання вдається досягти швидкого висихання поверхні пофарбованої деталі на етапі попередньої обробки та на стадії затвердіння. Незалежно від того, застосована фарба або порошкоподібна речовина за допомогою ІЧ пристроїв швидкість процесу стає швидше у 3, а то й у 10 разів. Конвекцією такого результату досягти неможливо.

ІЧ випромінювачі можна використовувати в печах різної конфігурації. Найбільш ефективно використовувати інфрачервоні нагрівачі на плоских частинах, де потік світлового випромінювання буде бачити всі сторони. За допомогою ІЧ випромінювачів можна навіть прогрівати вироби складної геометрії до затвердіння. Для цього необхідно лише підібрати правильну конструкцію нагрівального елемента.


Інфрачервоні панелі від ТЕН 24


Промислові компанії все частіше вдаються до використання обладнання на основі ІЧ нагріву через можливість прискорення виробничих процесів. Інфрачервоні стрічкові печі здатні працювати зі швидкістю 150 футів/хв.

Установки з ІЧ термообробкою також набирають все більшої популярності. Зумовлено це не тільки високим рівнем продуктивності, а й тим, що можна створити високоточний процес обігріву, який дуже важливий у виробництві делікатних виробів. Як такі вироби зазвичай виступають деталі з композитів, пластику, полотна і навіть таких матеріалів як дерево та деревоволокнисті плити середньої щільності. Більшість матеріалів, що піддаються обробці, характеризуються термочутливістю, тому що вони мають певні обмеження температури. Підібрати необхідний рівень температури для такої сировини проблематично. Працювати з термочутливими матеріалами значно складніше, порівняно з металевими заготовками.

Матеріал чутливий до температурних змін швидко реагує на тепло, яке до нього подають, тому при неправильному налаштуванні можна завдати непоправної шкоди сировині, після якої повторно використовувати матеріал не вдасться. Працюючи з металевими елементами такої реакції немає, там потрібно значно довше впливати теплом. Щоб досягти потрібного результату, а пошкодити деталь практично неможливо.

Як приклад, припустимо, що при порошковому покритті металевої поверхні була неправильно підібрана температура. Допустимо, вона була зі значно вищим показником, ніж це необхідно. У такому разі порошок згорить, а сам металевий матеріал при цьому не постраждає. А у разі нанесення барвника на пластикову деталь, дерево або інший термочутливий матеріал неправильний підбір температури приведе в непридатність навіть виріб, який потрібно було покрити фарбою.

При нагріванні, затвердінні та у разі нанесення порошкової фарби на пластик деталь почне плавитися задовго до того, як буде досягнуто максимальної температури обробки. Проблема термочутливості характерна також більшості металевих вузлів, в конструкцію яких входять елементи, які не переносять високі температури. Наприклад, такими можуть бути сердечники, прокладки, ущільнювачі тощо. У таких ситуаціях застосування ІЧ випромінювачів буде найоптимальнішим варіантом нагріву, тому що дані пристрої відмінно піддаються коригуванню температури до того рівня, коли нагрівання буде максимально ефективним без шкоди термочутливим елементам.

Інфрачервоні випромінювачі використовуються і в інших видах термічної обробки: відпал, сушіння, дегідратація, ламінування та спікання. Більшість зазначених виробництв працює при великих обсягах обороту. ІЧ нагрівальні системи для обладнання даної категорії може проектуватися так, щоб вихід на задану температуру займав лише кілька секунд. Завдяки високоточним налаштуванням температури та швидкому реагуванню ІЧ випромінювачів на зміни режиму тепловіддачі вироби, що виготовляються на виході, мають високу якість.


Інфрачервоні панелі від ТЕН 24


Як правильно спроектувати обладнання під інфрачервоні нагрівачі? 

Як уже не раз згадувалося, основною перевагою ІЧ випромінювачів є можливість високоточного контролю температури. Але слід розуміти, що контроль є поняттям відносним: рівень температури, який потрібно налаштувати для однієї зони оброблюваної деталі не завжди підходить для інших її ділянок. Створити оптимальну температуру відразу для всіх зон об'єкта не так просто. В даному випадку важливо обчислити, який ступінь контролю температури температури дійсно необхідна. Найкращий і точний метод розв'язання цього завдання — тестування.

Існує дві області розрахунку управління термоподачі: продуктивність нагрівального елемента та створення окремих нагрівальних зон усередині самої пічки – зонування. 

Під зонуванням мається на увазі керування окремих груп нагрівачів. Можна окремо керувати різними групами нагрівальних елементів. Наприклад, в печі ІЧ пристрої розташовані в чотирьох різних зонах: зверху, знизу, ближче до входу в піч тощо. Регулюючи температуру на кожній зоні окремо, вам вдасться створити максимально оптимальний режим температури обробки конкретного виробу. Конструкція нагрівальних зон залежить від технологічного виконання самої лінії обладнання, конфігурації деталей, що виготовляються, і транспортування.

ІЧ випромінювачі для вирішення певних завдань виготовляються з різною конструкцією. Це дозволяє отримати максимальну користь при нагріванні на різних обладнаннях. Контрольна та робоча температури взаємозалежні. Різні варіанти ІЧ випромінювачів з різною конструкцією діляться на типи та працюють при певних діапазонах випромінювання, що впливає на рівень їхнього управління.

ІЧ випромінювачі, що працюють при довгохвильовому діапазоні, являють собою керамічні ІЧ нагрівачі. Ця категорія нагрівачів виходить на робочий температурний режим за кілька хвилин і навіть при відключенні нагрівального елемента від мережі температура може утримуватись ще деякий час.

Пристрої середньохвильового спектру дії найчастіше представлені у вигляді нагрівальних ІЧ кварцових трубок високого опору. Реагування на зміну термічного налаштування відбувається за кілька секунд, що свідчить про швидкий відгук нагрівача. Дані нагрівачі характеризуються довговічністю, відмінно справляються з роботою в циклічному режимі і мають високу гнучкість у різних сферах застосування. Максимальна температура нагрівання становить 700 °C.

У категорію короткохвильових нагрівальних пристроїв входить галогенова інфрачервона лампа. Греючим елементом у разі виступає вольфрам. Дані прилади миттєво реагують на включення та вимкнення. У цьому такі нагрівачі є високотемпературними, т.к. вольфрам всередині лампи екранований галогеном може набирати до 2000 ° C. Вольфрамові ІЧ лампи відмінно піддаються управлінню, але мають короткий термін експлуатації.

Порівняно з газовими елементами нагрівання ІЧ нагрівачі живляться від електрики та вимагають більшої витрати енергії. Але, при цьому вони мають набагато кращий рівень контролю. Створюючи оптимальні налаштування зон нагріву, можна значно зменшити різницю витрат при експлуатації.


Інфрачервоні панелі від ТЕН 24


ІЧ нагрівачі набирають все більшої популярності через високу швидкість набору температури, податливість до контролю та екологічну чистоту. ІЧ випромінювачі для вирішення певних завдань виготовляються за різними типовими категоріями. У кожного їх типу є свої сильні та слабкі сторони, в принципі, як і інші пристрої нагрівання. 

Рівень продуктивності процесу- Це найважливіший критерій при виборі виду нагрівального пристрою. Витрати під час експлуатації, підбір правильної конструкції нагрівача для конкретної технології неможливо вивчити у посібнику з проектування. Щоб створити оптимальний проект для ІЧ обладнання, необхідно мати досвід і деяке мистецтво. У деяких випадках вид ІЧ нагрівача неважливий, і можна вибрати на власний розсуд будь-який варіант нагрівача. Для вирішення інших завдань правильний підбір типу ІЧ нагрівача є дуже важливим, т.к. від цього залежатиме якість та швидкість виробничого процесу. Найкращим варіантом вирішення проблеми у таких ситуаціях є тестування. Найзручніше в цьому випадку звертатися до виробників ІЧ обладнання, які мають у своєму розпорядженні власну лабораторію для випробувань. 

Важливо розуміти, що поганих технологій немає. Буває неправильне застосування конкретної технології на вирішення певного завдання. Вибрати оптимальний варіант нагрівання, можна лише зіставивши вимоги вашого обладнання та технологічність виробництва.

Розрахувати характеристики, якими повинен володіти ваш нагрівач і підібрати відповідний тип нагрівального елемента допоможе «ТЕН24». Зв'яжіться з нашим менеджером зі вказаних на сайті контактів, і ми швидко вирішимо ваше завдання.




Дивитися усі статі



Задати питання

Логотип ТЕН 24
Для того, щоб купити нагрівачі або надіслати електронною поштою питання заповніть форму або просто зателефонуйте за телефонами