Cómo funcionan los hornos infrarrojos y las soluciones de calentamiento de procesos para los fabricantes

El calentamiento de procesos es una ciencia, y la aplicación de calor es una parte necesaria del mundo de la fabricación. Desde el secado de pintura hasta la cocción de alimentos, los hornos, las secadoras y otra maquinaria personalizada son una necesidad para los fabricantes. Sabiendo esto, durante el proceso de decisión y selección, deberá tomar algunas decisiones sobre la forma en que necesita que funcione su producto, una de las más importantes es la fuente de calor. Hoy, nos gustaría explorar el auge de la tecnología de calefacción por infrarrojos y discutir cómo puede beneficiar a una amplia gama de fabricantes.

Calor infrarrojo para aplicaciones industriales

El infrarrojo es una forma de onda o radiación electromagnética que se encuentra justo entre la luz visible y las microondas/ondas de radio. La existencia de ondas infrarrojas se descubrió en 1800, pero en las últimas décadas, los fabricantes de una amplia gama de industrias han adoptado el uso de la calefacción por infrarrojos para una amplia gama de aplicaciones. Antes de que podamos discutir los conceptos básicos o los beneficios del calor infrarrojo, primero tenemos que retroceder a las tres formas en que se transfiere el calor:conducción, convección y radiación.

Tres métodos de transferencia de calor:convección, conducción y radiación

La transferencia de calor es el acto físico de intercambio de energía térmica entre dos sistemas mediante la disipación de calor. Dictado por la temperatura y el flujo de calor, la transferencia de calor se lleva a cabo a través de una de tres formas:conducción, convección y radiación. Machine Design Magazine brinda una mirada completa a la ciencia detrás de cada uno de estos tres métodos de transferencia de calor, que se resumen a continuación.

Conducción

Ocurriendo a través del contacto, la conducción es la transferencia de energía de un área con mayor energía cinética a un área con menor energía cinética. El flujo de temperatura siempre ocurrirá de lo más caliente a lo más frío o, como se dijo antes, de mayor a menor energía cinética. Una vez que hay equilibrio térmico entre las dos diferencias de temperatura, la transferencia térmica se detiene.

Si bien este es el método de transferencia de calor más conocido (es decir, si toca algo caliente), rara vez forma parte del proceso de fabricación, ya que el contacto directo entre la fuente de calor y el producto no es posible ni plausible.

Convección

Cuando un fluido, como el aire o un líquido, se calienta y luego se aleja de la fuente, transporta la energía térmica. Este tipo de transferencia de calor se llama convección. El fluido sobre una superficie caliente se expande, se vuelve menos denso y asciende.

Todavía muy común en la industria manufacturera, la convección es práctica para algunas aplicaciones, pero poco práctica para otras, especialmente cuando no se desea el flujo de aire.

Radiación

El último tipo de transferencia de calor es la radiación térmica. La radiación térmica se genera a partir de la emisión de ondas electromagnéticas. Estas ondas alejan la energía del objeto emisor. Todos los materiales irradian energía térmica en función de su temperatura. Cuanto más caliente sea un objeto, más irradiará.

A medida que aumenta la temperatura, las longitudes de onda dentro del espectro de la radiación emitida disminuyen y emiten longitudes de onda más cortas con radiación de mayor frecuencia. El proceso de calentamiento por infrarrojos se incluye en este tipo de método de transferencia de calor y se ha vuelto popular y efectivo entre los fabricantes que necesitan calor controlado sin el uso de convección.

Cómo funciona el proceso de calentamiento por infrarrojos

Ya sea que se use para precalentamiento, calentamiento, acabado o postcalentamiento, el calentamiento por infrarrojos se puede utilizar para una amplia variedad de aplicaciones. Una forma de radiación térmica, el calor se transfiere de la fuente al objetivo utilizando energía electromagnética invisible. Cuando esta energía llega a la superficie del objetivo, hace que las moléculas vibren rápidamente y generen energía térmica. Luego, la energía térmica penetra en el producto por conducción.

Este “destello” de calor dirigido es ideal para los fabricantes que necesitan uniformidad o una mínima penetración de calor. Operando de manera eficiente, los sistemas infrarrojos pueden trabajar dentro de un rango de temperatura muy limitado (+/- 1 °C) y brindar consistencia a los fabricantes.

Ya sea que esta aplicación sea para secar o curar pintura, recubrimientos en polvo, tinta o adhesivos; termofijado para la fabricación de textiles; o brindar calentamiento seguro para los alimentos para los fabricantes de alimentos, que van desde prederretir queso en pizzas hasta tostar papas fritas y dorar carne.

Equipos de fabricación personalizados y soluciones de calentamiento de procesos de The CMM Group

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