Einsatz von Kohlenstofffasern zur Infrarotbeheizung in einer Smart Factory
Wenn man eine Smart Factory für die Industrie 4.0 einrichtet, geht es im Grunde um ein einziges Problem: Wie schnell kann man die gewünschte Temperatur erreichen?
Falls man weiterhin auf herkömmliche konvektive Heizmethoden setzt, verliert man Zeit. Deshalb verwenden wir Infrarotlampen aus Kohlenstofffasern. Sie heizen nicht die Luft auf, sondern leiten die Energie direkt an das zu behandelnde Objekt.
Geschwindigkeit und Datenübertragung
Kohlenstofffasern heizen deutlich schneller als die Metalllegierungen, die in älteren Heizsystemen verwendet werden. In einer digitalisierten Produktion ist das ein großer Vorteil. Der PLC kann einen Prozess auslösen – und schon wird die gewünschte Temperaturen erreicht.
Wir entwickeln solche Systeme so, dass sie mit Echtzeit-Sensoren zusammenarbeiten können. Dadurch kann man den Wärmefluss über die gesamte Fläche des Fabrikraums erkennen. Sollte eine Zone um auch nur 2 Grad abweichen, erkennt das System das sofort und passt die Leistungsabgabe an, bevor es zu Problemen kommt. Das ist viel weniger stressig als einfach darauf zu hoffen, dass die Temperatur gleichmäßig ist.
Umgang mit der Hitze
Die Physik dahinter ist ganz einfach: Kohlenstofffasern geben mehr Infrarotenergie ab. Dadurch erreicht die zu behandelnde Stelle mehr Wärme – und weniger Wärme entweicht und wärmt den Reinraum auf.
Aber es gibt einen Haken: Die konzentrierte Energie belastet die Hardware stark. Die Reflektoren müssen perfekt poliert sein – sonst verformt sich das Gehäuse unter dieser Last. Es handelt sich dabei um eine Situation, in der man things richtig machen muss – von Anfang an.
Skalierung ohne Probleme
Wenn man eine Fabrik haben möchte, die wirklich skalierbar ist, muss man die Dinge einfach halten. Wir empfehlen, die Infrarotstrahler standardisieren. Wenn man in allen Bereichen dieselbe Leistung und denselben Spannungswert verwendet, muss man keine riesige Menge an Ersatzteilen lagern. Zudem bleibt die Leistung konstant – es entstehen keine unerwünschten Hotspots, die eine Charge von Komponenten ruinieren könnten.
Natürlich sind einfache Heizer anfangs günstiger. Doch sie sind instabil. Kohlenstofffasern hingegen bleiben tausende Stunden lang stabil. Das ist die einzige Möglichkeit, um eine datengetriebene Produktion in der Praxis umzusetzen.