Plus qu` un simple rayonnement : les émetteurs infrarouges USHIO

Plus qu’ un simple rayonnement :
les émetteurs infrarouges USHIO
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PrintJet ADVANCED, l’ imprimante qui répond aux exigences les plus extrêmes ;
Photographie : Weidmüller Interface GmbH & Co. KG
Soufflage de bouteilles en PET
Tambour de sèche-linge
2
Douche avec chauffage IR
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Qu’ est-ce que le rayonnement IR ?
Il existe différentes manières de chauffer un
objet, avec ou sans contact direct :
LA CONDUCTION
Transmission par contact direct avec la source de chaleur
… invisible pour l’ œil humain
LE RAYONNEMENT
Transmission par contact direct avec le conducteur
de chaleur
Le rayonnement IR se situe en dehors du spectre de
lumière visible et ne peut donc pas être vu par l’ œil
humain. La norme industrielle allemande DIN 5031
situe la bande spectrale du rayonnement infrarouge
entre 0.78 µm et 10.0 µm.
LE RAYONNEMENT
Transmission sans contact par rayonnement électromagnétique
Cette bande infrarouge est divisée en trois sections,
IR-A, IR-B et IR-C, comme l’ illustre le diagramme
ci-dessous.
Chauffage sans contact …
Bandes spectrales des IR
Un objet irradié par une source de chaleur à une longueur
d’ onde courte ou moyenne peut absorber plus de
92 % de l’ énergie rayonnante. Ce rayonnement peut
être transformé en chaleur au sein de l’ objet chauffé.
Afin d’ obtenir la plus haute efficacité possible, le
matériau de l’ objet chauffé doit présenter un coefficient
d’ absorption correspondant au spectre de l’ émetteur IR.
On utilise généralement les termes d’ ondes courtes,
d’ ondes moyennes et d’ ondes lointaines pour classifier
les émetteurs infrarouges. Si ces définitions sont
faciles à retenir, elles ne correspondent pas, techniquement parlant, à la réalité. Les émetteurs monolithiques ou à semi-conducteur, c’ est-à-dire les émetteurs à incandescence, émettent continuellement un
rayonnement situé dans deux des bandes spectrales
mentionnées ci-dessus.
–1
I R 0.0 µ
loi
nt a m
in
µm
–3
IR .0 0 µ
mo m
ye
n
Le diagramme suivant montre le spectre classique d’ un
émetteur à incandescence à différentes températures
de couleur.
.0
C3
I R-
I R-
B1
.4 0
µm
–1
I R .4 0 µ
p ro m
che
µm
.78
A0
I R-
8
Lu µm –
mi
ère 0.78
v is µ m
ibl
et
0. 3
V IS
Lu
UV
0.1
0
mi µ m –
ère
0
ul t .38
r av µ m
iol
et
Spettro della luce
Température de couleur
2 400 K
2 100 K
1 700 K
Rayonnement
2 900 K
[µm]
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
Longueur d’ onde
3
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Le meilleur de la technologie
de chauffage
Les émetteurs infrarouges USHIO (émetteurs IR) sont fabriqués à partir de verre
de quartz et conçus de manière à garantir la longévité de l’ émetteur. La gamme
de produits est composée d’ émetteurs pour des applications d’ ondes courtes et
moyennes.
❯
Disponibles de 100 W à 16 000 W
❯
Température de couleur de moins de 800 K jusqu’ à 3 200 K
❯
Disponibles avec ou sans réflecteur intégré
❯
Adaptation du rayonnement en fonction de l’ application grâce à des tubes
ou revêtements supplémentaires.
❯
Une caractéristique unique des émetteurs IR USHIO est la technologie
EasyFit. Grâce à cette technologie, le remplacement des lampes est
extrêmement facile et rapide, y compris pour les lampes sur mesure.
EasyFit peut être individuellement ajusté et allie pratique et fonctionnalité.
La connexion électrique et le montage mécanique peuvent être effectués
en un seul geste.
❯
Les émetteurs peuvent être équipés du connecteur céramique au montage
pratique « KSSV », pièce éprouvée depuis des années.
❯
Modifications particulières pour le client ou nouveaux concepts d’ émetteurs IR
possibles sur demande.
Haute efficacité en termes de performance et de coûts
❯
Temps de réaction des émetteurs IR : 1 à 3 secondes, c.-à-d. un délai
extrêmement court d’ éclairage, de réglage et d’ extinction.
Très important en cas de pénurie de matériel !
❯
Les émetteurs IR d’ ondes courtes ou moyennes transforment plus de 92 %
de la puissance électrique totale en rayons infrarouges.
❯
Durée de vie moyenne de 5 000 heures à tension nominale
❯
Le rayonnement d’ ondes courtes ne réchauffe pas l’ air environnant
❯
Pas de coûts ou de temps de chauffage nécessaires
❯
Les tubes quartz de haute qualité garantissent la robustesse mécanique et
thermique du produit
❯
Réglables grâce à l’ utilisation de différents appareils électroniques
❯
La direction du rayonnement IR peut être contrôlée grâce à un réflecteur
intégré, ce qui permet de réduire la perte de rayonnement.
❯
Chauffage de surface spécifique allant de 1 à 500 kW/m²
❯
La taille réduite des émetteurs IR permet la construction de machines compactes
❯
Différentes densités de puissance allant de 10 à 270 W/cm de longueur de chauffage
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Poste de soudage par points avec lampes IR de type PIN
Photographie : Bielomatik Leuze GmbH & Co. KG
5
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Josef Wohlmuth,
Directeur de la fabrication du groupe
Utilisez la qualité USHIO
pour votre application
❯
Thermoformage du verre et du PET
❯
Brasage de circuits imprimés
❯
Soudure plastique
❯
Activation de la colle
❯
Conservation des plats chauds en restauration
❯
Séchage des résines
❯
Chauffage de galettes de semi-conducteurs/épitaxie
❯
Contrôle de matériaux
❯
Séchage de l’ enduit et de la peinture dans le secteur
automobile
❯
Réduction de roulements mécaniques
❯
Séchage du ciment
❯
Contrôle de l’ humidité dans le secteur du papier
❯
❯
Applications médicales
Chauffage de halles et de véhicules de
transports publics
❯
Fixation de l’ encre des imprimantes et des photocopieurs
❯
Réduction de feuilles
❯
Réduction de la tension de soudures de métal
❯
Evaporation de solvants (développement de pellicules)
❯
Evaporation d’ eau dans les humidificateurs
6
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Une solution optimale pour
chaque application
USHIO propose différents types d’ émetteurs IR :
EMETTEUR A TUBE SIMPLE
LAMPES IR DE TYPE PIN
Pour la plupart des applications, on utilise généralement un émetteur classique à tube simple. Il est
disponible en différentes versions.
Lampe de type PIN à culot unique avec revêtement
réfléchissant. Conçue pour le chauffage ciblé des
contours, notamment dans le secteur de la thermoformage plastique.
EMETTEUR A TUBES JUMELES
EMETTEUR A TUBE SIMPLE CINTRE
Les deux tubes d’ un émetteur à tubes jumelés sont
soudés l’ un à l’ autre sur toute leur longueur. Cela
garantit une très haute stabilité pour des lampes plus
longues. Les émetteurs à tubes jumelés peuvent être
à culot unique ou à double culot.
USHIO a développé un procédé de production innovant lui permettant de proposer des émetteurs
cintrés extrêmement sophistiqués. L’ avantage de ces
émetteurs : ils peuvent être combinés de diverses
manières et permettent de chauffer des zones de
façon homogène.
Grâce à la coopération étroite entre les départements de R & D et de production, USHIO est à
même de développer et de produire des émetteurs spécifiques adaptés à des applications particulières. Parfois, une simple modification suffit à optimiser une application.
7
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Types de culots pour émetteurs
IR USHIO
LirU
EasyFit
B
LirM
R7s
Tubo R7s
KSSV
Fa4
Lr
LidU
G
LiN
LiR
8
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Soudage sur le tube quartz
Augmentez la performance de
chauffage grâce aux réflecteurs
170 180 -170 -1
60
200
160
-15
0
-1
40
170 180 -170 -1
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200
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-15
0
5
0
1
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0
40
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150
100
-900 -80
00 -9000 -8
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0 -1 110 -1
-11
-60
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-12
100
50
-30
-30
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-10
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20
20
30
30
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0
0
-4
60
50
70
60
50
-60
-5
0
40
Puissance relative radiale de rayonnement en %
170 180 -170 -1
Emetteur avec 1réflecteur
60
60
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0
14
0
15
0
15
-900 -80
00 -9000 -8
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0 -1 110 -1
-11
-60
0
-12
100
50
50
70
60
50
-5
0
0
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0
-4
-30
-30
-20
-20
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0
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20
20
30
30
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-5
0
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-15
0
-1
40
170 180 -170 -1
60
200
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150
-15
0
-1
40
150
100
0
-12
80 9080 10900 11100 11
0
0
70
12
12
0
0
13
0
13
0
0
14
30
-1
Les graphiques ci-contre illustrent cette efficacité.
30
-1
Les réflecteurs intégrés sont soudés directement
au tube quartz. La plupart des réflecteurs sont
fabriqués à base d’ alumine, une céramique d’ une
efficacité d’ environ 80 %. La résistance à la température des réflecteurs en alumine est plus élevée que
celle des ampoules en quartz. Ainsi, même pour des
applications sans système de refroidissement, la fonctionnalité des réflecteurs est assurée au-delà de leur
durée de vie.
0
15
0
-12
80 9080 10900 11100 11
0
0
70
12
12
0
0
13
0
13
0
0
14
30
-1
En raison des dimensions longitudinales des émetteurs IR, leur rayonnement est radial. L’ utilisation
d’ un réflecteur permet de diriger facilement le rayonnement de manière ciblée, entraînant ainsi une
augmentation de la capacité de puissance IR pouvant aller jusqu’ à 170 %. Selon l’ application, on utilisera
des réflecteurs intégrés ou externes. Les réflecteurs
intégrés garantissent une qualité élevée, une manipulation facile et une protection du boîtier de
l’ émetteur contre la chaleur.
Puissance relative radiale de rayonnement en %
Emetteur sans réflecteur
0
-4
Réflecteur intégré
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Comment utiliser les émetteurs
IR USHIO
Indications générales
❯
Portez des gants propres lorsque vous manipulez
des émetteurs IR pour éviter toute contamination du tube quartz.
❯
Si un nettoyage est nécessaire, il est recommandé
d’ utiliser un alcool à brûler ou tout autre type
d’ alcool adéquat.
❯
Ne manipulez des émetteurs IR que si ceux-ci ne
sont pas sous tension.
❯
Après leur extinction, les émetteurs IR peuvent
encore très chaud et causer des brûlures.
❯
Si vous changez la lampe, vérifiez que la douille
ne soit pas brûlée et le cas échéant changez-la
également.
❯
Il est important de respecter la position correcte
lorsque l’ on utilise des émetteurs IR avec réflecteurs.
❯
Dans tous les cas, veuillez respecter les indications livrées avec l’ emballage de la lampe.
Sécurité
Les émetteurs IR USHIO sont soumis à un contrôle de
qualité permanent et sont conçus de façon à ne pas
causer de dommages lorsqu’ ils sont utilisés conformément aux instructions. Les émetteurs ne peuvent
être utilisés qu’ avec des douilles adéquates. Veuillez
respecter les instructions du fabricant concernant
la température maximale de fonctionnement et la
tension maximale des douilles. Les douilles endommagées doivent être remplacées.
Les émetteurs infrarouges génèrent beaucoup de
chaleur. Lors de l’ installation, il convient de veiller à
maintenir une distance adéquate entre l’ émetteur
et la surface chauffée, ainsi qu’ avec le réflecteur et
l’ équipement, afin d’ éviter tout dommage.
Positions de fonctionnement admises
En mode de fonctionnement, la position doit être
conforme aux indications. La position de fonctionnement correcte est indiquée pour chaque émetteur
infrarouge. Si un émetteur IR est utilisé au-delà de
la position admise, sa durée de vie en sera considérablement réduite. USHIO propose des émetteurs IR
conçus spécialement pour une utilisation verticale.
Opérations de mesures dans le département R & D
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Conception électrique
Températures admises
Les émetteurs IR USHIO sont conçus de manière à
obtenir une puissance spécifique pour une tension
particulière. La durée de vie d’ un émetteur dépend
directement de cela. Des changements fréquents de
tension de l’ alimentation peuvent réduire la durée de
vie d’ un émetteur. Un fonctionnement en surtension
réduira considérablement la durée de vie de l’ appareil.
Afin d’ éviter une fusion du tube quartz, une interruption du cycle halogène ou une oxydation de la
plaque de molybdène pendant le fonctionnement
de l’ émetteur, il convient de respecter les températures de fonctionnement indiquées ci-dessous.
USHIO peut adapter sa production et fournir un émetteur IR conçu de telle manière que sa durée de vie ne
sera pas affectée par les variations de tension. Informez-nous à l’ avance et nous concevrons l’ émetteur
infrarouge adapté à vos besoins spécifiques.
Réglage
Tous les émetteurs IR USHIO sont réglables.
Tube quartz
Câble de plomb
Plaque de molybdène
Point de soudure
Joint
Filament de tungstène
température max. du joint d’ étanchéité
température min. du tube quartz
température max. du tube quartz
température optimale du tube quartz
350 °C
250 °C
900 °C
300 – 600 °C
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A propos d’ USHIO
Au-delà du spectre visible
USHIO doit sa renommée mondiale au développement de produits intégrant
les technologies et concepts d’ éclairage les plus modernes à des applications spécialement adaptées aux besoins de nos clients, leaders dans
leurs secteurs, dans un grand nombre de domaines : de la projection cinématographique aux biotechnologies ou à la médecine en passant par les
semi-conducteurs et la bureautique. Avec près de 5 600 employés et un
chiffre d’ affaires annuel de près de 1,5 million d’ euros, le groupe USHIO est
l’ un des leaders mondiaux en matière de technologie moderne d’ éclairage.
La majorité de la gamme infrarouge USHIO est développée et fabriquée en
Allemagne. Notre production aux standards élevés et notre gestion qualité
sont conformes à la certification ISO 9001.
La palette des solutions d’ éclairage USHIO comprend un vaste choix de lampes
à décharge et de lampes halogènes conçues pour répondre aux besoins précis
de diverses applications. Appuyez-vous sur notre expérience et notre pouvoir
d’ innovation et laissez-vous convaincre par nos solutions d’ éclairage, nos
services et nos appareils médicaux.
USHIO U.K., Ltd.
Argyll House, Quarrywood Court,
Livingston, West Lothian, EH54 6AX, United Kingdom
Tel.
+44 1296 339988
Fax +44 1296 339908
[email protected]
www.ushio.eu
USHIO DEUTSCHLAND GmbH
Münchener Straße 10
85643 Steinhöring, Germany
Tel.
+49 8094 9054 0
Fax +49 8094 9054 190
[email protected]
www.ushio.eu
USHIO FRANCE S.A.R.L.
Z.I. du Vert Galant-Allée St. Simon
B.P. 7043-St. Ouen L’ Aumone
95051 Cergy Pontoise Cedex, France
Tel.
+33 134 64 94 94
Fax +33 134 64 44 97
[email protected]
www.ushio.eu
Dépense : Février 2014
USHIO EUROPE B.V.
Headquarter
Sky Park, Breguetlaan 16-18
1438 BC Oude Meer, The Netherlands
Tel.
+31 20 446 9333
Fax +31 20 446 0360
[email protected]
www.ushio.eu
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