Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Green Tech: Spezialstrahler sparen Energie

30.03.2010
  • Infrarot-Strahler trocknen gezielt und sparen so Energie
  • UV-Lampen mit intelligenter Energieversorgung härten Farbe schnell und sparen dennoch Energie
  • Neue UV-LEDs für die Druckindustrie können spezifisch an die Maschinenumgebung angepasst werden
  • Heraeus Noblelight zeigt Spezialstrahler für die Druckbranche auf der Messe IPEX in Birmingham vom 18.-25. Mai 2010 in Halle 6, Stand E515

Etiketten, Formulare, Karten oder Gewinnspiele werden durch Inkjet und Laser Drucker personalisiert. Diese Druckfarbe muss vollständig getrocknet oder gehärtet sein, bevor die Druckbögen gestapelt, geschnitten, gefaltet oder geklebt werden.


Carbon Infrarot-Strahler trocknen Inkjet Druckfarbe besonders energieeffizient. (Bild: Heraeus Noblelight GmbH)


Moderne UV-Lampen härten Druckfarbe zuverlässig und mit genügend hoher Leistung. (Bild: Heraeus Noblelight GmbH)

Zum Härten oder Trocknen werden je nach Farbe, UV- oder IR-Strahler eingesetzt. Dies ist zwangsläufig mit Energieaufwand verbunden. Gerade heute lohnt es sich, diese Prozesse genau zu überprüfen und nach Methoden zu suchen, die optimale Ergebnisse bei möglichst großer Energieeffizienz liefern.

Heraeus Noblelight präsentiert auf der Messe IPEX in Birmingham Speziallichtquellen, die genau auf die Eigenschaften der jeweiligen Lacksysteme abgestimmt werden.

Infrarot-Strahler verbessern die Energieeffizienz

Mit einem einfachen Austausch hat die Alito Color Group aus Leyton, London, viel gewonnen: Sie ersetzte ihren vorherigen Trockner, der mit kurzwelligen Strahlern im nahen Infrarotbereich (NIR) bestückt war, durch ein Heraeus Carbon Infrarot-System (CIR). Carbon Infrarot-Strahler (CIR) von Heraeus Noblelight trocknen Inkjet Druckfarben besonders effizient. Grund ist die mittelwellige Infrarot-Strahlung, die von den Carbon Strahlern mit hoher Leistung in die Farbe übertragen werden. Mittelwellige Infrarot-Strahlung wird vor allem von wasserbasierenden Farben gut absorbiert und so besonders schnell in Wärme umgesetzt. Carbon Strahler kombinieren die effektiven mittleren Wellenlängen mit hoher Leistung und schnellen Reaktionszeiten.

Nach erfolgreichen Tests wurden zwei Carbon Infrarot-Module (CIR) in die vorhandenen Rahmen eingebaut. Jedes 24 kW Modul passt zu einem speziellen 4¼inch Druckkopf. Damit ist es jetzt möglich, die volle Kapazität der Hochgeschwindigkeits-Druckköpfe zu nutzen.

Die Praxis zeigt, dass auch bei maximaler Druckgeschwindigkeit die hohe Druckqualität beibehalten werden kann. Zusätzlich benötigen die neuen Strahler weniger Energie als die vorherigen und haben eine erheblich längere Lebensdauer. Das hat die Energieeffizienz der Anlage stark verbessert.

UV Lampen mit intelligenter Energieversorgung

Das Emissionsspektrum der UV-Strahlung ist sehr wichtig für den Prozess der Druckfarbenhärtung. Denn es müssen ausreichend viele Photonen mit der Beschichtung reagieren, damit einerseits das gesamte Material durch härtet und zum anderen die Beschichtung eine Verbindung mit dem Untergrund eingeht. Jeder Lackhärtungsprozess ist also komplex und das jeweilige Lacksystem gibt seine individuellen Parameter für die Härtung vor.

Einige Anwendungen erfordern Weiterentwicklungen, wie beispielsweise Prozesse, die eine sehr hohe Beschichtungsdicke mit vielen Pigmenten oder Farbstoffen erfordern. Die Chemie dieser Beschichtungssysteme benötigt längere Wellenlängen, um mit dem UV-Licht ausreichend zu reagieren.

Auch andere Spezialanwendungen brauchen Licht mit Wellenlängen, die sich vom Standard-Quecksilberspektrum unterscheiden. Dem begegnet man mit Metallhalogenid-Zusätzen in den Lampen. Wenn die Lampe in Betrieb ist, verdampfen die Metallhalogenide. Dadurch werden zusätzlich deren Spektren abgegeben, was die Härtungsprozesse entscheidend verbessern kann.

Die Mehrheit der Anwendungen nutzt heute eine konventionelle Mitteldruck Quecksilberlampe, die bei etwa 120 W/cm inzwischen die Industrienorm darstellt. Es war eine Herausforderung, eine zuverlässige Lampe mit langer Lebensdauer und einer hohen Leistung während der gesamten Lebensdauer herzustellen. Diese beiden Faktoren wurden soweit verbessert, dass heute eine Lampe in einer gut konstruierten Anlage bis zu 3000 Stunden arbeitet, bei gleichbleibend guter Prozessgeschwindigkeit.

Mit dazu beigetragen hat eine enge Zusammenarbeit mit OEM Partnern. So konnten nach Kundenanforderung mit Hilfe intelligenter Energieversorgung und weiter entwickelten Kühlsystemen diese Fortschritte bei der Lampenherstellung umgesetzt werden.

Die kontrollierte Kühlung der Lampen hat höhere Betriebsleistungen ermöglicht. Die Leistung wird so gewählt, dass die Härtung einsetzt, ansonsten kann die Lampe im Standby bei sehr viel niedrigerer Leistung als früher gehalten werden. Das spart deutlich Energie. Manche Prozesse erfordern Spezialentwicklungen, typischerweise kleine Lampen (50 mm Bogenlänge) und Miniaturlampen (15 mm Bogenlänge). Diese setzt man für den Digitaldruck ein, bei dem die Lampe zusammen mit dem Druckkopf über die Oberfläche der Drucke fährt.

UV-LEDs – klein, flexibel, energiesparend

Gerade beim Digitaldruck, wenn die UV-Härtungslampe zusammen mit dem Druckkopf über die Oberfläche der Druckmaterialien fährt, zählt jede Gewichts- und Größeneinsparung. UV-LEDs sind hier die Innovation für die Zukunft. Die extrem kleine Bauart ermöglicht eine hohe Flexibilität in der Formgebung.

Kundenspezifisch können UV-LEDs von Heraeus der Maschinenumgebung angepasst werden. Wie aus einer Art Baukastensystem werden die einzelnen Komponenten den Anforderungen entsprechend zusammengestellt. Damit können spezielle Lösungen realisiert werden. Zum System gehören sämtliche Peripherie-Komponenten, wie Kühlung, Steuerung und Stromversorgung.

Wichtig für die Lebensdauer der UV-LEDs ist, dass alle zum System gehörenden Komponenten optimal aufeinander abgestimmt sind. Das Thermomanagement spielt dabei die entscheidende Rolle.

Die LED-Speziallichtquellen helfen Energie zu sparen. Durch einfaches Aus- und Einschalten wird nur dann Energie verbraucht, wenn sie benötigt wird. Die Performance der LEDs wird dadurch nicht beeinträchtig. Die LED-Technologie steht für „solide state lighting“ also eine „robuste“, solide vor allem belastbare Technologie.

Der neue Geschäftsbereich „Optoelektronik“ der Heraeus Noblelight GbmH profitiert bei der Herstellung von UV-LED Modulen und Systemen von den Kernkompetenzen des Heraeus Konzerns. In einer vollständigen Entwicklungs- und Fertigungslinie werden LED Chips in der so genannten „Chip-on-Board“-Technologie verarbeitet und im unternehmenseigenen, akkreditieren Messlabor vermessen und getestet. Somit können kundenspezifische System-Lösungen entsprechend spezieller Anforderungen zusammengestellt und angeboten werden.

Heraeus Noblelight bietet die gesamte Palette an Speziallichtquellen für die Druckfarbenhärtung, von UV bis IR, führt Versuche mit den Materialien durch und berät bei der Auswahl der optimalen Strahler für den jeweiligen Prozess.

Heraeus hat mehr als 40 Jahre Erfahrung mit Spezial-Strahlern, sowohl für den Endkunden als auch für große OEMs, und führt in hauseigenen Anwendungszentren praxisnahe Tests mit Kundenmaterialien durch, um die optimale kundenspezifische Prozesslösung zu finden.

Heraeus Noblelight GmbH mit Sitz in Hanau, mit Tochtergesellschaften in den USA, Großbritannien, Frankreich, China, Australien und Puerto Rico, gehört weltweit zu den Markt- und Technologieführern bei der Herstellung von Speziallichtquellen. Heraeus Noblelight wies 2008 einen Jahresumsatz von 92,5 Millionen € auf und beschäftigte weltweit 735 Mitarbeiter. Das Unternehmen entwickelt, fertigt und vertreibt Infrarot- und Ultraviolett-Strahler für Anwendungen in industrieller Produktion, Umweltschutz, Medizin und Kosmetik, Forschung und analytischen Messverfahren.

Der Edelmetall- und Technologiekonzern Heraeus mit Sitz in Hanau ist ein weltweit tätiges Familienunternehmen mit über 155-jähriger Tradition. Unsere Geschäftsfelder umfassen die Bereiche Edelmetalle, Sensoren, Dentalprodukte und Biomaterialien sowie Quarzglas und Speziallichtquellen. Mit einem Produktumsatz von rund 3 Mrd. € und einem Edelmetallhandelsumsatz von 13 Mrd. € sowie weltweit knapp 13000 Mitarbeitern in über mehr als 110 Gesellschaften hat Heraeus eine führende Position auf seinen globalen Absatzmärkten.

Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an:

Hersteller :
Heraeus Noblelight GmbH
Reinhard-Heraeus-Ring 7
D-63801 Kleinostheim
phone +49 6181/35-8545, fax +49 6181/35-16 8545
E-Mail hng-infrared@heraeus.com
Redaktion:
Dr. Marie-Luise Bopp
Juliane Henze
Heraeus Noblelight GmbH,
phone +49 6181/35-8547, fax +49 6181/35-16 8547
E-Mail marie-luise.bopp@heraeus.com

Dr. Marie-Luise Bopp | Heraeus Noblelight GmbH
Weitere Informationen:
http://www.heraeus-noblelight.com

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Der gestapelte Farbsensor
17.11.2017 | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

nachricht Gefragtes Werkstoff-Knowhow: Fraunhofer LBF baut Elastomer-Forschung aus
16.11.2017 | Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Im Focus: «Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für...

Im Focus: A “cosmic snake” reveals the structure of remote galaxies

The formation of stars in distant galaxies is still largely unexplored. For the first time, astron-omers at the University of Geneva have now been able to closely observe a star system six billion light-years away. In doing so, they are confirming earlier simulations made by the University of Zurich. One special effect is made possible by the multiple reflections of images that run through the cosmos like a snake.

Today, astronomers have a pretty accurate idea of how stars were formed in the recent cosmic past. But do these laws also apply to older galaxies? For around a...

Im Focus: Pflanzenvielfalt von Wäldern aus der Luft abbilden

Produktivität und Stabilität von Waldökosystemen hängen stark von der funktionalen Vielfalt der Pflanzengemeinschaften ab. UZH-Forschenden gelang es, die Pflanzenvielfalt von Wäldern durch Fernerkundung mit Flugzeugen in verschiedenen Massstäben zu messen und zu kartieren – von einzelnen Bäumen bis hin zu ganzen Artengemeinschaften. Die neue Methode ebnet den Weg, um zukünftig die globale Pflanzendiversität aus der Luft und aus dem All zu überwachen.

Ökologische Studien zeigen, dass die Pflanzenvielfalt zentral ist für das Funktionieren von Ökosys-temen. Wälder mit einer höheren funktionalen Vielfalt –...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungen

Roboter für ein gesundes Altern: „European Robotics Week 2017“ an der Frankfurt UAS

17.11.2017 | Veranstaltungen

Börse für Zukunftstechnologien – Leichtbautag Stade bringt Unternehmen branchenübergreifend zusammen

17.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

IHP präsentiert sich auf der productronica 2017

17.11.2017 | Messenachrichten

Roboter schafft den Salto rückwärts

17.11.2017 | Innovative Produkte