Das Verfahren
Das Trocknen mit Diodenlaser ist eine kosteneffiziente und umweltfreundliche Alternative zur weitverbreiteten konvektiven Ofentrocknung. Mit homogenen Flächenspots können auch große Flächen mit Seitenflächen bis zu 2 m bestrahlt werden. Grundsätzlich können alle Materialien getrocknet werden, die eine ausreichende Absorption für die Laserwellenlänge aufweisen. Der Laserstrahl erwärmt nur die Beschichtung, wodurch ein gezieltes Verdampfen des Lösungsmittels oder sogar Sintern auf dem Werkstück realisiert wird. Der Spektralbereich der eingesetzten Laserstrahlung liegt entweder im nahen Infrarot Bereich (NIR), genauer zwischen etwa 900 und 1070 Nanometern Wellenlänge oder rund um 445nm im Fall von blauen Dioden. Aufgrund der einfachen Integration in bestehende Maschinenkonzepte werden in der Regel fasergeführte Hochleistungsdiodenlasersysteme von 1-50 KW Ausgansleistung eingesetzt.
Die Prozessvorteile des Diodenlasers
- Energieeffizienz von Diodenlasersystemen (WPE) > 50%
- Präzise Energieübertragung auf die zu trocknende Schicht, nahezu 100% der Photonenenergie wird absorbiert und zur Trocknung genutzt. Dies wird auch als "kalte Trocknung" bezeichnet.
- Geschlossener Regelkreis (Temperatur versus Laserenergie)
- Äußerst homogene Flächenspots, Größe adaptierbar und für Pilotanwendungen mit Zoom-Funktion
- Energieeinsparung von 25-50% gegenüber Konvektionstrocknern
Diodenlaser basierte Trocknungsprozesse im Rolle-zu-Rolle Verfahren: Bessere Alternative zu gasbasierten Konvektionsöfen und wartungsintensiven Infrarotlampen
Die halbleitergestützte Direktumwandlung von Netzstrom in Laserstrahlung funktioniert unabhängig von fossilen Brennstoffen und bietet zudem einen punktgenauen Energieeinsatz im Prozess. Die Lasertrocknung reduziert den Platzbedarf für die Produktionsumgebung erheblich und ermöglicht schnellere Prozessgeschwindigkeiten bei energieeffizienterer Prozesssteuerung. Vor allem bei der Produktion von Lithium-Ionen-Batterien eignen sich Laserline Diodenlaser optimal beim Trocknen der Elektrodenpaste (Slurry).
Ausführlichere Informationen zum Thema finden Sie in unserem Blogbeitrag oder in unserer IDEEL-Pressemitteilung.
Journal
Energie- und Qualitätswende im Trocknungsprozess
Konvektive Trocknung durch Lasertrocknen ersetzen? In Zeiten, in denen angesichts von Gasknappheit und steigenden Energiekosten nach hocheffizienten elektrifizierten Lösungen gesucht wird, könnte das zum Standard werden. Diodenlaserbasierte Trocknungsprozesse im Rolle-zu-Rolle-Verfahren, optimiert durch eine revolutionäre Strahlformungstechnologie, bringen exzellente Durchsatzraten und Resultate und leisten einen wesentlichen Beitrag zu Gasausstieg und Klimaschutz.
