top of page

Kızılötesi ile kalıpları ısıtmak mümkün mü?

Evet. Aslında bu sorunun en kısa cevabını vermiş bulundum. Yazımın devamında bu cevabı detaylandırmaya çalışacağım. Ancak önce kızılötesi nedir? Nasıl ısıtır gibi sorulara bir cevap bulmak akılcı olacaktır.

Kızılötesi kalıp ön ısıtma, infra red die preheating, aluminum extrusion, forging

Kızılötesi nedir?

Kızılötesi (kızılaltı, kızılötesi ışın, infrared veya IR), elektro manyetik spektrumun görünür ışık ve mikrodalga bölgeleri arasında yer alan 700 nm ile 1 mm dalga boyu arasında bulunan bölgedeki enerjik ışınıma (radyasyon) verilen isimdir. Mikron birimi de dalga boyu ölçümünde kullanılabilir.


Kızılötesi, radyasyon, x-ışınları
Işımanın türünü, dalga boyunu, frekansını, kara cisim emisyon sıcaklığını gösteren Milton spektrumu diyagramı. Bir NASA görüntüsü olan EM Spectrum3-new.jpg'den uyarlanmıştır.

Kızılötesi nasıl ısıtır?

Aslında bunun için güneşin bizleri ısıtma prensibini konuşmak iyi olacaktır. Bir kış günü, güneşin sıcak ışınları doğrudan bize ulaştığı sürece serin hava bizi rahatsız etmez.

Kızılötesi radyasyon, güneş ile dünya arasındaki mesafeyi neredeyse kayıpsız bir şekilde aşar ve yüzeylere çarptığında ısıya dönüşür. Hatta UV veya X-ışını radyasyonunun aksine, uzun dalga kızılötesi aralığı özellikle insan üzerinde olumlu bir etkiye sahiptir.


Endüstriyel kızılötesi ısıtmada ise ısı kaynaktan parçaya (ısıtılan her ne ise) görünmez elektro manyetik enerji ile aktarılır. Kızılötesi enerji ısıtılacak yüzeye ulaştığında, ısıtılan maddenin içindeki moleküller yoğun bir şekilde titreşerek ısı enerjisine dönüşür. Isı daha sonra parça içerisinde kondüksiyon (iletim) yoluyla hareket eder.


Endüstride kullanılan kızılötesinde, ısıtılacak malzemenin dalga boyu absorpsiyon özelliklerinin analizi, ısıtıcı tasarımında kilit faktördür. Temel kızılötesi teorisi, ısı kaynağı ile ürün arasındaki havanın ısıtılmasına gerek olmamasıdır. Bu nedenle dalga boyu seçimi önemlidir.


Örneğin,

Oksitlenmiş çeliğin maksimum absorpsiyon emisyonu, 3 mikron dalga boyunda %80'dir, 4 mikron dalga boyu bu %60'a düşer ve 5.5 mikron dalga boyu, yansıtma enerjisini artıran %45 absorpsiyona sahiptir.


Bir başka deyişle oksitlenmiş çelik tarafından emilemeyen enerji yansır ve proses ısıtmasında atık enerji olarak kabul edilir. Spesifik dalga boyunu yayan bir ısıtıcı, maksimum verimlilik ve enerji tasarrufu gibi olumlu sonuçlara sahip olacaktır.


1.2344 (H13) çelik malzemeye odaklanmış dalga boyu enerjisini kullanan bir ısıtıcı, %90 radyasyon verimliliği elde edebilir. Bu durum hızlı ve homojen ısıtmanın anahtarıdır. 

Kalıp ön ısıtma neden gerekli?

Ekstrüzyon, dövme, metal veya plastik enjeksiyon gibi şekil verme süreçlerinde kalıbın ön ısıtmaya tabi tutulması hem düzgün proses hem de sağlıklı bir kalıp için temel gerekliliktir.


Kalıplar şekillendirme prosesi ne olursa olsun optimum sıcaklıkta tutulmalıdır. Aşırı ısıtılmış bir kalıbın sertliği düşerken, yeteri kadar ısıtılmamış bir kalıp ise kendisinden beklenen tokluk davranışını gösteremez ve kırılır.


Uygun sıcaklıkta olmayan kalıp ekstrüzyon hızına, dövme formuna ve metal enjeksiyon katılaşma sürecine kötü etkir.


Kalıp tamir bakım için kaynak işlemi gerektiğinde de ön ısıtma kritik bir süreçtir. Kaynağın altlık malzemesine tutunması ve ara yüzey çatlağının oluşmaması için kaynak işlemi öncesinde kalıp düzgün bir şekilde ısıtılmalıdır.


Kalıp ısıtmaları uygulamaya bağlı olarak fırınlarda yapılabildiği gibi açık alevli şalomalar ile de yapılabilir. Ancak etkin bir ısıtma için fırın tercih etmek akılcı olacaktır.


Isıtma tiplerine göre kalıp ön ısıtma fırınları:

  1. Doğalgaz ile ısıtma

  2. Konvansiyonel elektrik rezistanslı

  3. Elektrikli kızılötesi


Kızılötesi kalıp ön ısıtmanın faydaları:

  1. %50'yi aşan azaltılmış enerji tüketimi

  2. Hızlı ve homojen ısınma

  3. Fırın içerisinde konveksiyon (sirkülasyon) fanı bulunmadığı için daha az oksitlenmiş kalıp yüzeyleri

  4. Soğuk başlatma. Isı enerjisi direkt parçaya yönlendirildiği için kalıp ön ısıtma fırınının sıcak bekletilmesi gerekmez

  5. Optimum kalıp ön ısıtma sıcaklığı. Aşırı ısınmayı engelleme


Kızılötesi ile çalışan fırınlar toplam sahip olma (Total cost of ownership) maliyetleri göz önüne alınarak değerlendirildiğinde yerini aldığı kalıp ön ısıtma teknolojisine bağlı olarak 18-24 ay gibi bir sürede kendini geri ödeyebilir.



279 görüntüleme0 yorum

Son Paylaşımlar

Hepsini Gör
bottom of page