Umgang mit der Belastung des Glühfadens in Pulsheizlampen
Wenn man Infrarotlampen im schnellen Pulsmodus einsetzt, weiß man, dass es sich um eine extrem belastende Umgebung handelt. Man heizt nicht einfach nur etwas auf – vielmehr wird die Stromzufuhr tausende Male pro Sekunde an- und ausgeschaltet.
Der Glühfaden wird dabei nicht nur heiß – er „atmet“ praktisch. Jedes Mal, wenn der Stromfluss wechselt, dehnt und zusammenzieht sich der Glühfaden stark. Das setzt enorme Belastungen auf die Halterungen, die den Glühfaden festhalten.
Das Problem ist folgendes: Wenn diese Halterungen auch nur minimal verzerrt werden, beginnt der Glühfaden nach unten zu hängen. Dadurch entstehen Hotspots sowie ungleichmäßige Wärmeverteilung. Schon bald hat man eine ausgebrannte Lampe vor sich.
Der Kampf gegen die Dehnung
Wir investieren viel Zeit in die Entwicklung geeigneter Halterungen – schließlich sind genau dort meist die Probleme zu finden. Bei hochfrequenten Pulsen steigt die Temperatur innerhalb weniger Millisekunden an. Das führt zu einer Art „Pumpeneffekt“ im Metall.
Um dem entgegenzuwirken, verwenden wir spezielle Legierungen für die Halterungen. Ziel ist es, dafür zu sorgen, dass das Metall fast genauso schnell dehnt wie das Quarzglas.
Wenn die Halterung zu schnell dehnt, wird der Verschluss zerstört. Wenn sie zu langsam dehnt, beginnt der Glühfaden zu vibrieren. Es handelt sich dabei um ein empfindliches Gleichgewicht.
Getestete Bruchpunkte
Wir tippen nicht einfach drauflos. Wir lassen die Lampen mehr als 50.000 Mal in Betrieb, um herauszufinden, ab wann sie versagen.
Wir nutzen hochauflösende Bildverarbeitungsmethoden, um zu beobachten, wie sich der Glühfaden verhält. Das klingt übertrieben, aber schon eine Veränderung von 0,5 mm kann das Strahlungsmuster auf der Werkstückoberfläche stark beeinträchtigen.
Der Schlüssel liegt darin, die Spannung genau richtig einzustellen. Wenn man sie zu stark erhöht, brechen die Halterungen unter der Hitzebelastung. Wenn sie zu locker sind, hängt der Glühfaden nach unten. Wir streben also nach einem „goldenen Mittelweg“.
Die Kompromisse
Es gibt jedoch einen Haken: Wenn man eine starre Halterungsstruktur verwendet, um Stabilität zu gewährleisten, wird die Lampe empfindlicher gegenüber äußeren Vibrationen. Wenn der Maschinenrahmen wackelt oder es in der Nähe schwere Geräte gibt, ist ein fester Glühfaden eher dazu neigend, zu brechen als ein lockerer.
Wenn Sie solche Lampen verwenden, stellen Sie sicher, dass die Befestigungselemente gedämpft sind. Dadurch werden die Innenteile vor den Störungen auf dem Fabrikboden geschützt.
Wir haben diese Lampen für Umgebungen entwickelt, in denen keine Abweichungen in der Wärmeverteilung toleriert werden können – auch wenn das bedeutet, dass man etwas vorsichtiger bei der Montage sein muss.