Warum eine geringe thermische Trägheit für präzise Ergebnisse notwendig ist
Haben Sie schon bemerkt, dass manche Konvektionsöfen einfach nicht aufhören zu heizen? Man stellt die gewünschte Temperatur ein – der Thermostat schaltet ab – doch die Hitze steigt weiter an. Das ist ein Problem, wenn man eine genaue Temperatur erreichen möchte.
Wir haben dieses Problem gelöst, indem wir die herkömmlichen Heizelemente durch beschichtete Quarzlampen ersetzt haben.
Das Geheimnis liegt darin, dass diese Lampen keine Zeit damit verschwenden, die Luft um sie herum aufzuheizen. Stattdessen strahlen sie Energie direkt auf das Produkt ab – mithilfe elektromagnetischer Strahlung.
Das Problem mit „schweren“ Heizsystemen
Die meisten Metallheizelemente haben eine große thermische Masse. Sie funktionieren wie große Steine: Es dauert lange, bis sie heiß werden – und einmal angeheizt, bleiben sie lange heiß, auch nachdem die Stromversorgung unterbrochen wurde.
Quarzlampen sind anders. Sie erreichen ihre volle Leistung bereits in Sekundenschnelle – und kühlen genauso schnell wieder ab. Wenn man dazu noch einen PID-Controller verwendet, sind die Reaktionszeiten nur noch in Sekunden ausgedrückt – nicht mehr in Minuten. Dadurch verschwindet die Unregelmäßigkeit in der Temperaturkurve praktisch ganz.
Warum die Beschichtung wichtig ist
Man fragt sich vielleicht, warum wir nicht einfach klares Glas verwenden. Klares Glas ist riskant: Es erzeugt intensive „heiße Punkte“, die das Produkt beschädigen können, bevor man überhaupt etwas merkt. Durch die Beschichtung wird das Licht diffundiert – die Wärme verteilt sich gleichmäßig im gesamten Raum.
Außerdem ist Quarz sehr widerstandsfähig gegen hohe Temperaturen. Man kann also die Leistung erhöhen, ohne befürchten zu müssen, dass die Lampe unter dem Druck zerbricht.
Die Realitätsbedingungen
Es handelt sich dabei zwar nicht um Magie – aber es gibt einige Dinge, die man berücksichtigen muss.
Hocheffiziente Infrarotlampen belasten die Stromversorgung stark. Wenn man eine Anlage mit hoher Leistung baut, muss man sicherstellen, dass die Verkabelung und die Kontakte die maximale Stromstärke verkraften können – sonst kommt es zu Schäden.
Außerdem gilt: Infrarotstrahlung benötigt eine Sichtlinie. Man muss die Konvektionslüfter sorgfältig platzieren, damit die Luft zirkuliert und keine kalten Stellen entstehen.
Für Ingenieure, die strenge Toleranzen einhalten müssen, ist die Entscheidung einfach: Entweder man nimmt die langsame Heizung mit herkömmlichen Heizelementen – oder man nutzt die sofortige Präzision von Quarzlampen. Das ist die einzige Möglichkeit, solche Unregelmäßigkeiten zu vermeiden.