Qu’est-ce qu’un réchauffeur en ligne ?
Un réchauffeur en ligne est un appareil de chauffage qui concentre la lumière d’une lampe halogène en ligne.
Les réchauffeurs en ligne peuvent chauffer des objets à des températures de 1 000°C ou plus. Ce sont des sources de chauffage par rayonnement très efficaces, car plus de 85 % de la puissance absorbée est convertie en rayonnement infrarouge. L’élément chauffant est un filament (par exemple en tungstène) ayant une faible capacité calorifique, ce qui permet au dispositif de chauffage d’augmenter et d’abaisser rapidement la température sans contact.
En tant que source de chauffage sans contact, il maintient un environnement propre qui n’est pas affecté par les émissions de gaz provenant de la source de chaleur et ne choisit pas l’atmosphère de chauffage, que l’on trouve par exemple dans l’air ou le vide. Malgré leur puissance élevée, ils sont compacts et légers, ce qui permet de les installer dans des espaces restreints.
Les réchauffeurs qui utilisent une résistance pour chauffer l’eau ou l’air au milieu d’un tuyau sont un type de réchauffeurs en ligne, mais cet article décrit principalement ceux qui utilisent des lampes halogènes.
Utilisations des réchauffeurs en ligne
Par rapport à d’autres sources de chaleur, les réchauffeurs en ligne peuvent contrôler l’augmentation et la diminution de la température rapidement et sans contact. Ils sont donc utilisés dans les processus de fabrication de dispositifs semi-conducteurs, les matériaux en résine et le chauffage partiel des matériaux de machines.
Comme ils peuvent être utilisés de la pression atmosphérique au vide poussé, nous pouvons les retrouver dans les semi-conducteurs pour la formation de films d’oxyde et dans l’activation post-implantation ionique. Ils peuvent également être utilisés comme source de chaleur pour les thermoplastiques. Dans la construction automobile, les utilisations comprennent le thermoformage de tôles d’acier pour la fabrication de châssis et d’autres pièces automobiles.
D’autres usages comprennent les processus d’enfilage de languettes pour les modules de cellules solaires, le chauffage dans des atmosphères sous vide ou dans des gaz de haute pureté et le soudage de panneaux de cellules solaires. Ils sont également utiles dans divers processus de production de films, pour le chauffage auxiliaire lors de la découpe de feuilles de résine, le préchauffage dans les processus de pliage et comme source de chaleur dans les lignes de convoyage.
Principe des réchauffeurs en ligne
Les lampes halogènes sont des lampes dont l’ampoule contient une petite quantité de gaz halogène (par exemple du brome ou de l’iode) ajouté à de l’azote ou de l’argon. Un filament de tungstène ou d’un matériau similaire est inséré à l’intérieur de la lampe halogène, et le filament émet de la lumière lorsqu’un courant électrique est appliqué.
Les atomes de tungstène s’évaporent du filament et, en enfermant du gaz halogène, les atomes de tungstène et le gaz se combinent pour former de l’halogénure de tungstène. L’halogénure de tungstène génère ainsi un cycle de dissociation en atomes d’halogène et de tungstène à proximité du filament, ce qui permet un fonctionnement régulier.
La lumière infrarouge émise par le filament est convertie en lumière focalisée ou collimatée à l’aide de miroirs et irradie l’objet. L’objet peut être chauffé à des températures supérieures à 1 000 °C, ce qui permet de réaliser un chauffage sans contact avec une lumière infrarouge intense.
Types de réchauffeurs en ligne
Les réchauffeurs en ligne comprennent ceux qui utilisent des lampes halogènes et ceux qui utilisent des résistances pour chauffer l’air, le gaz, le liquide ou la vapeur dans les tuyaux.
1. Chauffe-conduits halogènes
Ces appareils concentrent la lumière des lampes halogènes. Il en existe deux types : la concentration de la lumière à l’aide d’un miroir et la lumière collimatée. Il existe différents types de concentrateurs de lumière avec des longueurs focales de 20 à 100 mm utilisant des miroirs. Plus la distance focale est courte, plus la température de chauffage est élevée.
Les méthodes de refroidissement comprennent le refroidissement naturel, le refroidissement par air et le refroidissement par eau. Ces méthodes conviennent pour le chauffage et le préchauffage afin de fusionner de longs rouleaux de plastique, etc… mais aussi pour le chauffage dans les lignes d’usine pendant une certaine période, ainsi que dans les lignes de production de semi-conducteurs. Le chauffage de surface est également possible si des réchauffeurs en ligne sont utilisés côte à côte.
2. Réchauffeurs en ligne pour tuyauterie
Ces réchauffeurs sont utilisés pour chauffer l’air, le gaz, les liquides et la vapeur. Le chauffage peut être facilement réalisé en insérant ces derniers au milieu de la tuyauterie. Ils peuvent être directement raccordés aux compresseurs, aux ventilateurs, aux soufflantes et aux chaudières.
Trois types sont disponibles : le type intérieur, le type extérieur et le type de refroidissement terminal. Dans chaque cas, un élément chauffant est inséré dans le boîtier de l’unité et le fluide circule de l’entrée à la sortie pour échanger de la chaleur avec l’élément chauffant. Ils sont équipés d’un bouchon permettant de fixer un thermocouple ou un dispositif similaire pour le contrôle de la température et la protection contre la surchauffe.
Ils sont par exemple utilisés pour compléter la capacité de chauffage des unités de refroidissement des pompes à chaleur à eau et des chaudières à eau chaude. Les réchauffeurs en ligne sont installés au milieu de la tuyauterie vers l’unité de climatisation pour augmenter la température de l’eau chaude.