Infrarottrocknung von Autolack

Was ist Infrarottrocknung?

Die Infrarottrocknung, auch IR-Trocknung genannt, ist eine indirekte Methode zur Trocknung von Druckfarben oder Beschichtungen auf Wasserbasis, die nicht auf ein Zwischenprodukt wie Luft oder Wasser angewiesen ist. Viele Beschichtungen wie Lack und Farbe brauchen Wärme: Wasser und wasserbasierende Lacke werden getrocknet, Pulverlack wird angeliert und ausgehärtet. Infrarotwärmestrahler trocknen wasserbasierten Nasslack besonders effektiv und können das Anschmelzen von Pulverlacken erheblich beschleunigen.

Typischerweise beinhaltet der Prozess eine Übertragung von Strahlungsenergie von einem heißen Element, das sich in einer IR-Lampe befindet (Infrarotstrahler oder Lacktrockner), auf ein Substrat mit niedriger Temperatur. Eine sorgfältige Abstimmung der Infrarot-Strahler in Wellenlänge, Form und Leistung auf die Eigenschaften des zu erwärmenden Produktes ist wichtig für das Ergebnis. Strahlung, die genau zu den Absorptionseigenschaften des Lackes passt, wird dort rasch in Wärme umgesetzt, Wasser oder andere Lösungsmittel verdunsten, während Material und Umgebung kühler bleiben und geschont werden.

Infrarottrocknung beschleunigt so die Produktion, verbessert die Qualität und spart gleichzeitig Energie und Kosten.

Was sind die Vorteile von Infrarottrocknung des Lacks?

Infrarot-Strahler bieten effiziente Wärme und viel mehr Vorteile im Vergleich zu anderen, konventionellen Wärmetechnologien:

• Kontaktfreie Erwärmung
• Hohe Wärmeübertragungskapazität
• Wellenlänge angepasst an Substrat und Lacksystem – Elektrische und gaskatalytische Infrarot-Systeme von kurz- bis langwellig
• Schnelle Reaktionszeiten ermöglichen gute Kontrolle und Steuerung
• Infrarot kann schnell ein- und ausgeschaltet werden
• Infrarot-Leistungseinstellungen können leicht angepasst werden, um Geschwindigkeits- oder Substratunterschiede auszugleichen
• Die schnelle Entfernung von Wasser und Amin aus der Tinte führt zu einem helleren und lebendigen Druck

Gibt es Alternativen zur Infrarottrocknung?

Die Vielfalt an verschiedenen Trocknungsverfahren erläutern wir im folgenden näher:

• Lufttrocknung:
  Bei allen Trocknungstechnologien zur Wasserlacktrocknung wird der Lack durch Verdunstung des Wassers getrocknet. Dabei übernimmt die Luft den Abtransport der Feuchtigkeit. Die einfachste Form ist somit die Trocknung in staubfreier Umgebung an Luft ohne zusätzliche Trocknungsgeräte. Das Wasser entweicht entsprechend den klimatischen Umgebungsbedingungen nur langsam, aber in der Regel schonend, so dass sich damit Oberflächen mit einer guten Optik und guten haptischen Eigenschaften realisieren lassen.
• Konvektionstrocknung:
  Neben dem Flachabdunstkanal zählt zu den klassischen konventionellen Konvektionstrocknern der Düsentrockenkanal. Aus physikalischer Sicht erfolgt die Konvektionstrocknung in drei parallel ablaufenden Schritten. Dabei wird zuerst das Trocknungsmedium von turbulenter, erwärmter Luft überströmt. Die Art der Strömung, insbesondere gezielte Turbulenzen, ist entscheidend für das Trocknungsergebnis. Dabei wird die zu trocknende Oberfläche zunächst erwärmt, bevor die Feuchtigkeit durch Verdunstung entweicht. In praxisrelevanten Ausführungen wird temperierte und gefilterte Luft quer zum Transportband mit Hilfe von senkrecht angeordneten Düsen (Schlitz- oder Runddüsen) auf das Substrat geblasen. Für eine schonende Trocknung werden meist mehrere Düsentrockenkanäle hintereinander installiert, um einen gleichmäßigen Anstieg von Temperatur und Luftgeschwindigkeit zu realisieren. Die Konvektionstrocknung durch Wärmestrahlung kann mit Hilfe von integrierten Infrarotstrahlern unterstützt werden.
• Trocknung mit entfeuchteter Luft:
  Für eine schonende Trocknung von Wasserlacken wurde eine weitere Trocknungsmöglichkeit, die Kondensations- und Adsorptionstrocknung, speziell weiterentwickelt. Dabei wird ebenfalls konvektiv, mit Hilfe von getrockneter und erwärmter Luft, dem Lack das Wasser entzogen. Physikalisch wird mit Hilfe von sehr trockener Luft ein großes Dampfdruckgefälle erzeugt, das den Prozess der Verdunstung unterstützt.
• Wärmestrahlungstrocknung:
  Wärmestrahlungstrocknung erfolgt in der Regel mit Infrarot (IR-) Strahlung und ist in Kombination oder integriert in einen Düsentrockner und/oder in Kombination mit Mikrowellentrocknung einsetzbar. Bei der Infrarotstrahlung handelt es sich wie beim Licht um elektromagnetische Strahlung. Der nicht reflektierte Anteil der auf eine Oberfläche treffenden Strahlung wird im bestrahlten Objekt absorbiert. Dadurch werden Molekülverbindungen in Schwingungen versetzt und es kommt zur Wärmebildung.
• Mikrowellentrocknung (MW):
  Der Mikrowellentrockner erzeugt hochfrequente, elektromagnetische Wellen mittels Magnetfeldröhre. Der Wirkungsgrad wird von der Feldstärke des Mikrowellenfeldes, der Frequenz und dem Verlustwert des Lacksystems beeinflusst. Die Feldstärke lässt sich stufenlos regeln. Die Strahlungsabschirmung bei Durchlaufanlagen im Einlauf- und Auslaufbereich erfolgt durch Reflexionsvorhänge oder Absorptionselemente. Der Mikrowellentrockner ist meist als Vortrockner in Kombination mit einem Düsenkanal im industriellen Einsatz.
• Dielektrische Trocknung:
  Die dielektrische Trocknung mit Mikrowellen- und Hochfrequenztrocknern unterscheidet sich von der Infrarotstrahlung in dem Frequenzbereich, der dazu führt, dass neben Molekülverbindungen auch Moleküle direkt angeregt werden können. Voraussetzung hierfür ist eine polare Molekülstruktur, wie sie zum Beispiel das Wassermolekül aufweist. Die Dipole des Wassermoleküls richten sich im elektrischen Wechselfeld aus und beginnen zu rotieren. Dabei wird Wärme erzeugt, wodurch das Wasser verdunstet.
• Hochfrequenztrocknung (HF-Trockner):
  Ein neuartiger Hochfrequenztrockner besteht aus dem eigentlichen Hochfrequenzgenerator, der Übertragungseinheit und den entsprechenden Elektroden. Die Erwärmung der Lackschicht erfolgt bei diesem Verfahren kapazitiv. Auch hier müssen der Ein- und Auslauf abgeschirmt werden, was aufgrund der größeren Wellenlänge konstruktiv einfacher auszuführen ist als bei der Mikrowelle.

Brauche ich einen Infrarottrockner für den Lack?

Trotz der genannten Vorteile ist ein Infrarottrockner für DIY-Lackierer, die nur ab und an etwas an ihrem Auto lackieren, weder erschwinglich noch sinnvoll, da sich solche Trockner nur für den professionellen, regelmäßigen Einsatz lohnen. Neben hohen Stromkosten muss man mit zusätzlichen Ausgaben wie zum Beispiel für ein Luftaustauschsystem beziehungsweise Absauganlange rechnen. Für dieses wiederum benötigt man einen Raum, der nur zum Lackieren genutzt wird. Dieser muss dann auch entsprechend isoliert sein. Über einen solchen Raum werden wohl die wenigsten Heimwerker verfügen.

Die Lacke, die Sie im Onlineshop von autolackonline.de bestellen können, eignen sich gut für die Trocknung an der Luft. Lack trocknen mit Infrarot ist daher keine Notwendigkeit.