Die richtige Nutzung von Kohlenstofffaserheizungen für industrielle Anwendungen
Kohlenstofffaserheizungen funktionieren im Grunde genommen wie herkömmliche Widerstandsheizungen. Man leitet einen Strom durch die Kohlenstofffäden – dadurch entsteht intensive Infrarotstrahlung. Das Tolle daran ist: Man kann viel höhere Temperaturen erzeugen als mit herkömmlichen Metalllegierungen – außerdem wird dabei nicht so viel Energie verbraucht.
Einstellung der Temperatur
Bei der Konstruktion dieser Heizsysteme achten wir genau darauf, wie viel Wärme das zu heizende Objekt tatsächlich benötigt. Wir passen die Dichte der Fäden sowie den Abstand zwischen ihnen an, um die Leistung pro Zentimeter optimal einzustellen.
Wenn man beispielsweise PET-Material verarbeitet, braucht man eine schnelle Erhitzung der Materialien. Hochleistungsheizsysteme erfüllen genau diese Anforderung. Doch man muss vorsichtig sein – die Leistung des Stromversorgers muss zur Resistenz der Heizelemente passen. Wenn man zu viel Strom durch ein Heizelement mit geringer Resistenz leitet, können die Verbindungsstellen beschädigt werden. Es ist ganz einfach.
Konstruktion und „Gefahrenzonen“
Im Inneren befinden sich hochreine Kohlenstofffäden, die in einer hitzebeständigen Matrix oder in Quarz eingebettet sind. Dadurch bleibt Sauerstoff draußen – außerdem wird verhindert, dass Schmutz auf den Fäden Schaden anrichtet.
Der eigentliche Trick liegt in den Endkappen dieser Heizelemente. Diese müssen atmungsaktiv sein. Metall und Glas dehnen sich beim Erhitzen aus. Wenn die Verbindungen zu straff sind, kann das Glas zerbrechen. Zu locker? Dann entstehen Überspannungen. Es handelt sich dabei um ein Gleichgewichtsproblem.
Abwägungen, die man berücksichtigen muss
Ein großer Vorteil ist die geringe Größe dieser Heizsysteme. Sie sind viel kleiner als herkömmliche Heizgeräte – dadurch kann die Heizquelle genau dort platziert werden, wo sie benötigt wird.
Aber es gibt auch Nachteile: Kohlenstofffaser ist brüchig – sie verträgt keine starken Belastungen. Wenn die Maschine stark vibriert, können die Heizelemente zerbrechen. Man sollte daher die Befestigungselemente so gestalten, dass sie diese Vibrationen absorbieren können.
Und da die Wärme so konzentriert ist, darf man die Kühlventilatoren nicht vergessen. Wenn diese nicht richtig ausgelegt sind, überhitzt der Gehäusebereich. Verwenden Sie außerdem Kabel mit hohen Temperaturen – sonst kann die Isolierung schmelzen.