Procesos de calentamiento por infrarrojos | Tecnología Duo: IR, aire caliente, híbrido

Longitud de onda adaptada al material ⇒ transferencia de energía más eficiente y tiempos más cortos. Tiempos de respuesta rápidos / capacidad de control ⇒ calidad estable y menos sobrecalentamiento. Se puede combinar con aire caliente ⇒ eliminación segura de la humedad y procesos robustos

El calentamiento por infrarrojos es una transferencia de calor sin contacto en la que la radiación es absorbida por el producto y se convierte directamente en calor, a menudo de manera más rápida y precisa que el aire caliente por convección.

Es fundamental ajustar la longitud de onda al comportamiento de absorción del agua, las pinturas, los polímeros, el vidrio o los materiales compuestos.

Beneficios prácticos:

• Mayor rendimiento en el mismo espacio, ya que se pueden acortar los tiempos de calentamiento y secado.
• Ahorro de energía, ya que el calor se genera solo cuando se necesita y exactamente donde se requiere.

1. Espectro IR completo: NIR, onda corta, onda media hasta DarkWave

• Duo-Technik puede ofrecer sistemas NIR que proporcionan alta densidad de energía, respuesta rápida y gran profundidad de penetración
• Duo-Technik puede combinar emisores de onda corta y media y adaptarlos a la aplicación o al equipo (p. ej., modulares, con zonas definidas)
• Con DUO#DarkWave™ se cuenta con una solución cuya emisión está optimizada para el rango de ~3,0 µm, favorable para la absorción de agua, y que combina la radiación infrarroja y el aire caliente de proceso a partir de una sola fuente de energía.

2. Calentamiento por aire caliente (convección): eficiente y flexible

Los secadores de aire caliente tienen una amplia gama de aplicaciones y se benefician de fuentes de calor flexibles, así como de una eliminación estable de la humedad mediante el manejo del aire.

3. Procesos híbridos y combinados (infrarrojo + aire caliente)

Los secadores híbridos combinan un rápido aporte de energía infrarroja con una eficaz eliminación de humedad mediante aire caliente, lo que permite procesos particularmente estables y energéticamente eficientes, por ejemplo, en aplicaciones con capas gruesas de pintura

• NIR – Infrarrojo cercano

  Los sistemas NIR ofrecen la mayor densidad de energía en el espectro infrarrojo. Son especialmente adecuados para aplicaciones en las que se requiere aportar una gran cantidad de energía en un espacio limitado. Gracias a la gran profundidad de penetración de la radiación, son ideales para capas gruesas de pintura o barniz, así como para procesos de calentamiento en instalaciones de alta velocidad.

• Radiación infrarroja de onda corta

  La radiación IR de onda corta penetra profundamente en el material y garantiza un calentamiento rápido y uniforme. Se utiliza principalmente con materiales macizos o en procesos de alta velocidad, cuando se requiere una reacción rápida.

• Radiación infrarroja de onda media

  La radiación de onda media es absorbida muy bien por el agua, el vidrio y muchos plásticos. Es particularmente eficiente en procesos de secado de pinturas, barnices y recubrimientos a base de agua, así como en tareas de calentamiento cerca de la superficie.

• Tecnología DarkWave

  La tecnología DUO#DarkWave representa un avance en el secado por infrarrojos. Utiliza una fuente de radiación cerámica con un pico de emisión en el rango óptimo de absorción de los sistemas que contienen agua. Una característica única es la combinación de radiación infrarroja y aire caliente de proceso a partir de una fuente de energía común. De esta manera se logra la máxima eficiencia energética y un secado uniforme.

1. Secadores infrarrojos (IR)

   Los secadores infrarrojos de Duo-Technik están diseñados para altas velocidades, diseños compactos de máquinas y aplicación de energía por zonas; se adaptan a la absorción y a las necesidades del proceso. 

• DUO#ModulDry™ – sistema modular de casetes IR (basado en plataforma, de configuración flexible)
• DUO#FlexoDry®IR – sistema modular de casetes IR (basado en plataforma, de configuración flexible)
• DUO#ModulDry™NIR – solución de secado IR personalizada dentro de la cartera de Duo-Technik para procesos de impresión y de banda.
• DUO#DarkWave™ – secado por infrarrojo basado en NIR con alta capacidad energética

1. Secadores de aire caliente

   Los secadores de aire caliente son especialmente adecuados cuando se dispone de suficiente espacio de instalación y se requiere un secado por convección energéticamente eficiente con una eliminación estable de la humedad; Duo-Technik ofrece soluciones optimizadas para procesos de hojas y de banda.

2. Secadores híbridos de aire caliente e infrarrojos

   Los secadores híbridos combinan las ventajas de los secadores de infrarrojos y los de aire caliente, lo cual suele ser relevante en casos de altas aplicaciones de tinta y espacio de instalación limitado.

• Paso 1: Comprender el material y el sistema de capas

  Ya sea pintura/recubrimiento, contenido de agua, polímero, vidrio o material compuesto: el comportamiento de absorción determina qué longitud de onda actúa de manera eficiente.

• Paso 2: Diseñar la longitud de onda, la potencia y la geometría

  La forma y el campo de radiación pueden diseñarse de manera que el calor se aplique de forma localizada y adecuada al proceso. Los diseños de reflectores pueden enfocar la radiación con mayor precisión hacia el producto y, así, reducir las pérdidas.

• Paso 3: Integrar el control y la seguridad

  Los tiempos de respuesta rápidos de la tecnología IR facilitan los procesos controlables y ayudan a evitar el sobrecalentamiento, especialmente cuando se combinan con la supervisión y el control de la temperatura.

• Paso 4: Asegurar la eliminación de humedad (aire caliente / híbrido)

  Cuando hay que eliminar mucha humedad, los sistemas de aire caliente o híbridos estabilizan el proceso al eliminar de manera confiable el vapor.

El infrarrojo y el aire caliente pueden ser una solución en casi todas las industrias en las que se requiera secado, calentamiento, curado o fusión.  Los ejemplos prácticos muestran la amplia gama de aplicaciones (calentamiento, secado, fijación, curado, descongelación, etc.).

• Impresión / Empaque / Recubrimiento: secado por infrarrojos para estabilizar procesos de alta velocidad, integración compacta en diseños de líneas de producción.
• Industria cerámica: secado completo a alta velocidad de elementos cerámicos.
• Procesamiento de plásticos: soldadura, termoformado, calentamiento de preformas de PET, estirado de láminas, cristalización/secado de PET/PPS/PLA, etc.
• Electrónica impresa
• Industria del vidrio y vidrio laminado: secado de recubrimientos/serigrafía, templado, procesos de vidrio laminado, precalentamiento de botellas.
• Automotriz: secado/endurecimiento de recubrimientos, activación/procesamiento de plásticos y materiales compuestos, diversos procesos térmicos en el ensamblaje y la producción.
• Industria textil: secado/fijación/recubrimiento, laminado, termofijación, activación de adhesivos.
• Alimentos: dorado/asado/acabado, procesos térmicos higiénicos (p. ej., esterilización/calentamiento de corta duración en etapas del proceso).

• El infrarrojo (IR) como «potenciador» antes de los secadores existentes
  Un potenciador de infrarrojo instalado antes del secador lleva rápidamente el producto a la temperatura deseada, mientras que el secador existente mantiene la temperatura; esto puede ahorrar tiempo, espacio y energía, además de aliviar los cuellos de botella. Especialmente en el caso de productos macizos, el infrarrojo puede reducir significativamente el tiempo necesario para alcanzar la temperatura objetivo en comparación con el aire caliente.
• Por qué la «longitud de onda adecuada» reduce directamente los costos
  La elección de la longitud de onda influye considerablemente en el calentamiento: la onda media/DarkWave, por ejemplo, es bien absorbida por el agua, el vidrio y los plásticos, mientras que la onda corta penetra más profundamente; si se elige correctamente, esto aumenta la eficiencia.