Optik-Simulation für die Energiewende am Beispiel eines industriellen Infrarot-Heizofens

Im Rahmen der Energiewende sollen fossile Brennstoffe auch im Heizofen einer industriellen Pulverlackbeschichtung ersetzt werden. In der Stahlindustrie ist die Infrarottrocknung von ebenen Stahlband-Oberflächen ein bereits seit Jahren bewährtes Verfahren. Pulverlack-Beschichtungen werden jedoch oft auf komplexe Geometrien aufgetragen, bei denen eine Verschattung die Effizienz der Infrarot-Aushärtung mindert. Die Anordnung der Infrarotstrahler in der reflektierenden Heizkammer, deren Geometrie und die Verweilzeit der Bauteile sind daher die Schlüssel für erfolgreiche Prozesse. Zur Verfahrensoptimierung müssen zudem die optischen Parameter der Pulverlacke während des Prozesses bekannt sein, um die nötige Strahlungsleistung an Bauteile und unterschiedliche Lacke anpassen zu können. Messungen in der NAPUBEST-Prototypanlage werden daher mit optischen Simulationen des Aufbaus abgeglichen, um die Simulationsparameter an die Messergebnisse anzupassen und damit die Grundlage für die Auslegung von industriellen Prozessen zu gewährleisten. Hierbei wird Infrarotstrahlung mehrerer Wellenlängen berücksichtigt, um in unterschiedlichen Ofen- zonen benötigte Aufheiz- und Haltephasen zu verwirklichen. 128 rialeigenschaften