Bekämpfung von Temperaturschwankungen in Konvektionsöfen mit IR-Emittern
Haben Sie schon bemerkt, dass Konvektionsöfen einfach nicht in der Lage sind, eine konstante Temperatur zu halten? Man hat zwar die Einstellungen perfekt eingestellt – doch sobald sich die Tür öffnet oder sich die Umgebungstemperatur ändert, fällt die Temperatur wieder ab. Bis die herkömmlichen Heizelemente wieder zur Verfügung stehen, ist bereits zu viel Zeit verstrichen. Das ist frustrierend.
Deshalb verwenden wir IR-Emiter. Sie fungieren im Grunde als „Sicherheitsnetz“ – sie liefern sofortige Wärme, um die Temperaturschwankungen auszugleichen.
Wie es eigentlich funktioniert
Stellen Sie sich Folgendes vor: Die Konvektionsheizung setzt auf bewegte Luft – doch das ist langsam. IR-Heizung hingegen nutzt elektromagnetische Wellen, die fast sofort das Ziel erreichen. Wenn der PID-Controller feststellt, dass die Temperatur abfällt, schaltet sich die IR-Lampe ein. Es handelt sich dabei um einen konzentrierten Energieschub, der die Temperaturschwankungen verhindert, bevor die Lüfter überhaupt merken, dass ein Problem vorliegt. So bleibt die Temperatur stabil.
Die benötigten Komponenten
Man braucht Geräte mit geringer thermischer Masse. Wir verwenden in der Regel Quarz-Halogenlampen – sie erreichen ihre volle Leistung bereits in Millisekunden. In Kombination mit einem Hochfrequenz-SCR oder einer PWM-Ansteuerung erhält man so eine präzise Steuerung.
Aber es gibt einen Haken: Man braucht eine klare Sichtlinie. Wenn der Ofen voller Teile ist, können die IR-Wellen das Werkstück nicht erreichen. Dann muss man wieder auf die Luftheizung zurückgreifen – was den Sinn des Einsatzes des IR-Systems zunichte macht.
Die Kompromisse
Nichts ist perfekt. Diese Geschwindigkeit bringt auch Wärme mit sich. Da IR-Emitter sehr leistungsstark sind, werden sie extrem heiß. Wenn man nicht die richtigen Reflektoren und Gehäuse verwendet, können die Lampen beschädigt werden.
Noch ein Punkt, auf den man achten muss: IR-Wellen dringen nicht genauso in Materialien ein wie heiße Luft. Sie treffen direkt auf die Oberfläche. Man muss also Zeit investieren, um die Sensoren richtig einzustellen – damit das Produkt von außen nicht verbrannt wird, während die Innenseite noch kalt ist.