- 鹽城市嘉利電器有限公司集生產(chǎn)、經(jīng)營、科研、開發(fā)、技術(shù)服務(wù)為一體的電器生產(chǎn)廠家！
- 139-6208-3278
現(xiàn)今，拋光需要對色彩、光澤、質(zhì)地、表面光潔度和修復(fù)功能有一個 的把控。有機(jī)固化物涂料必須能在其使用的環(huán)境中良好運(yùn)行。紅外固化和干燥劑則可以持續(xù)提供這些特性——易于操作控制，加速固化時間， 控制、不受環(huán)境污染，維護(hù)成本較低，同時可以節(jié)省地面空間。
紅外輻射可在諸多方面得以運(yùn)用，從干燥和固化功能到前期對流烤箱的預(yù)熱或后期對流烤箱的固化。它還可以和很多基板材料一起使用，如金屬、玻璃、塑料、紙張、紡織品和木材等。利用紅外線催生粉末或用紫外線修復(fù)液體涂層的組合系統(tǒng)給涂料提供了新的優(yōu)勢和特性。在有機(jī)涂層的整理工序中，紅外輻射是否用在產(chǎn)品上，如燈具、家具、熱水罐、擱置臺、櫥柜或絕緣門，線路速度可大幅度提高并可節(jié)約成本。
流烤箱與紅外線烤箱的不同， 像黑夜與白晝。晚上，如果汽車仍然停在外面的車道上，它 終會和周遭的空氣同溫。空氣會慢慢與車身進(jìn)行能源交流，汽車表面的分子不停地與空氣分子碰撞。白天，它們的氣溫可能是相同的，然而，太陽輻射加熱車身的速度要比空氣冷卻它的速度快得多，所以汽車會迅速升溫并遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過空氣的溫度。
這同樣適用于拋光系統(tǒng)。相對于空氣對流，輻射能以更快的速度將熱能傳輸?shù)疆a(chǎn)品上。在烤箱里，大部分時間都用來讓產(chǎn)品達(dá)到其固化的溫度。紅外輻射大大縮短了使涂層達(dá)到固化溫度的時間，并隨后形成固化周期。如圖１中，在流烤箱、紅外烤箱中固化一個粉末涂層產(chǎn)品，隨著時間的改變對比產(chǎn)品的溫度。
newmaker.com
圖1 在流烤箱和紅外烤箱里，隨著時間的變化,固化涂層產(chǎn)品的溫度會相應(yīng)地改變。
紅外理論
個有機(jī)涂層具有特殊的能源光譜吸收曲線。在涂層表面和接近涂層表面的地方吸收非常好，并形成一個波峰。
在能源滲透或進(jìn)入涂層的地方形成波谷。這些高峰和低谷發(fā)射器對應(yīng)著特定的范圍。由于有機(jī)材料里共同的碳?xì)滏I，大部分涂層在波長2.5－4.0微米時形成吸收的高峰段。
紅外幅射用微米表示波長，它能被準(zhǔn)確地測量、控制并用于生產(chǎn)。圖2論證了以紅外為中心的電磁能量規(guī)模。
newmaker.com
圖2 紅外輻射的電磁能源規(guī)模
溫度在 零度以上的任何群體都會放射紅外能量。直到該物群加熱的溫度超出另一個物群時，從熱群體到冷群體的輻射才會變得有意義。一般來說，可利用的輻射量由兩個群體的 溫度的不同而定，它等于第四功率乘以一個常數(shù)。簡言之，當(dāng)提高發(fā)射溫度時，一個紅外加熱器將成倍產(chǎn)生更多的輻射。圖3顯示了發(fā)射溫度（以鸉為單位）和輻射（瓦/平方英寸）之間的關(guān)系，輻射的波長是以微米為單位進(jìn)行測量的。
newmaker.com
圖3 發(fā)射器溫度(°F)、紅外輻射(W/in2)和輻射波長的關(guān)系(μm)。
長、中、短波均可部分或完全用于干燥及固化過程中， 有效的能源類別由實際進(jìn)程中的需要來定。長波長紅外能量以大于4.0微米的波長、能量密度低于15瓦/平方英寸釋放。中波波長紅外能量則以波長2.0－4.0微米、能量密度為15－80瓦/平方英寸釋放，短波波長紅外能量，也 是被稱為高強(qiáng)度紅外線，以1.0－2.0微米的波長、能量密度200瓦/平方英寸釋放。
涂有高固體涂層或粉末涂層的重金屬部分可能需要長、中、短波長紅外能源，或以組合形式提供效率和 理想的產(chǎn)品質(zhì)量。涂層會緩慢吸收長波長的紅外能量，以流烤箱中熱傳遞幾乎相同速度加熱整個產(chǎn)品若使用中波長紅外輻射，涂層可直接吸收現(xiàn)有的大部分能源，在金屬基材的傳導(dǎo)中會損失一部分能源，另外，涂層與周圍空氣的對流過程中也會損失一部分能源。短波波長能量往往會通過傳導(dǎo)迅速滲透涂層。
若這些方法不會產(chǎn)生表面起泡或結(jié)皮，直接加熱涂層的中波長系統(tǒng)將會需要更少的操作能量，因為大量基板并不能作為散熱器;然而，如果涂層很容易起泡或結(jié)皮，空氣必須采用中波長紅外系統(tǒng)，這樣可能降低效率，或者在維持適當(dāng)波長的同時將加熱器分開來降低產(chǎn)品的能量密度。另一方面，短波長系統(tǒng)會滲透涂層，防止表面蒙皮，從內(nèi)向外加熱，能產(chǎn)生所期望的產(chǎn)品質(zhì)量。長微波爐利用長波長、低溫加熱器或輻射墻系統(tǒng)可安全加工產(chǎn)品。
不同的紅外熱源產(chǎn)生不同的影響，因此，應(yīng)該認(rèn)真規(guī)劃這一進(jìn)程。部件形狀、零部件是怎樣被磨損的，基材是什么，這均是在選擇紅外線時需考慮到的。低導(dǎo)熱系數(shù)的基材所在的隱蔽區(qū)域難以用紅外線 加工，而同樣形狀、高導(dǎo)熱系統(tǒng)的基材則是選擇。在使用現(xiàn)有的爐之前，紅外線可作為預(yù)熱器，用于更有效的升溫，并利用對流部分用于固化部件。對于某種特定的產(chǎn)品，選錯了紅外系統(tǒng)，將會浪費(fèi)生產(chǎn)空間及所需的操作能源，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。
各類加熱器
現(xiàn)有許多不同種類的紅外加熱器，此處將使用其中三種，并對其進(jìn)行比較。
短波長/長波長加熱器
這類加熱器由含有鹵素鎢絲的石英管組成。其內(nèi)部燈絲正常溫度高達(dá)4000鸉，并以1.0-7.2微米的波長發(fā)射。當(dāng)這些能源以該值使用時，功率可以高達(dá)200瓦/平方英寸，平均預(yù)期壽命大約是5000小時。
制造商已經(jīng)在加熱器后配置了金反射鏡，加熱器的背面是金或陶瓷涂層，或?qū)⒋蟛糠盅b置安在前面的反射板上來直接對產(chǎn)品產(chǎn)生能量。外部的反射鏡系統(tǒng)對輻射擴(kuò)散提供了很好的控制，但這可能需要定期清洗和更換。含金涂層的加熱有一定的溫度限制，當(dāng)其與冷卻罩一同使用時可提供需 控制的窄發(fā)射帶。加熱器后含耐火陶瓷板的系統(tǒng)有時會使通過這些陶瓷板的空氣留在加熱器之間。這些安排不僅提供了來自加熱器本身的主要發(fā)射，還有來自中波長區(qū)域里反射鏡板上次要的發(fā)射，外加空氣對流的加熱， 終產(chǎn)生了通用兼容的系統(tǒng)。
中波長/中強(qiáng)度加熱器
這一組里面包含了種類的加熱器，如天然氣和電力。這些加熱器釋放的能量波長在2.0-4.0微米之間、功率在15-80瓦/平方英寸。根據(jù)加熱器的構(gòu)成，它的運(yùn)行溫度可高達(dá)1900鸉，平均預(yù)期壽命為10000-40000小時。
在本組內(nèi)有大面積、平板式加熱器，石英管加熱器，金屬護(hù)套加熱器，金屬表面和陶瓷類型，以及各種不同類型的氣體燃燒器，像簡易的燃燒帶或扁平矩形燃燒器。除可作為次級發(fā)射器，它們可以給產(chǎn)品提供紅外輻射，其中的一些可有效的減少對流損失。次級發(fā)射器的主要作用是在對流烤箱中加熱空氣，同時提供紅外幅射的額外益處。
大面積平板式加熱器的發(fā)射圈上有硅或玻璃纖維石英板、陶瓷面、梭織布，以此來提供 的產(chǎn)出。這些平板加熱器可以被 控制，并在區(qū)域內(nèi)釋放能量，這些能量會被液體和粉末涂層以 快的速度吸收。
金屬棒經(jīng)常和金屬反射鏡一起被用來將能源導(dǎo)向產(chǎn)品。因涂層不同，有必要對其進(jìn)行定期更換。這組石英管加熱器含有暴露于空氣中的元件。有一部分使用外部金屬反射鏡，另一些在背面裝有一個反射涂層，或在加熱器內(nèi)部安裝一個特殊發(fā)射鏡。沒有外部反射鏡的石英加熱器可以嚴(yán)密包裝，它有更高的功率和更小的受控區(qū)。
在這組里有兩類電加熱器：一類從表面釋放能量，一類通過一個“窗口”釋放能量。所有的石英式加熱器有利于從內(nèi)部釋放能量，因為石英作為絕緣窗口，能將對流損失降至 小。石英是發(fā)射圈的絕緣體，而且?guī)缀跏侵胁ㄩL范圍內(nèi)的透明紅外能量。另一方面，金屬護(hù)套、金屬面和陶瓷加熱器從表面釋放能量，并將更多的能量轉(zhuǎn)化為對流能量，這是加熱產(chǎn)品中效率較低的做法。
氣體加熱器可以用來提供紅外幅射，或用來加熱對流烤箱中的空氣，還可以將能量輻射到產(chǎn)品上，這是它的次要功能。
加熱器在基材或在燃燒器的表面燃燒氣體。催化燃?xì)饧訜崞骺梢栽?50鸉以下運(yùn)行，已被納入第三類紅外加熱器產(chǎn)品，它和很多中波長加熱器一樣，能提供相同的效率和加工時間。
newmaker.com
圖4 選擇適當(dāng)?shù)募t外線波長以確保 有效的進(jìn)程
長波長/低強(qiáng)度加熱器
末尾一組加熱器的波長為4.0微米或更長，能量密度低于15瓦/平方英寸，運(yùn)行溫度可高達(dá)850鸉，預(yù)期平均壽命為15000-20000小時。
電動放射器的種類包括金屬面板加熱器、玻璃纖維放射表面，或含有陶瓷缸的凹面反射鏡。輻射墻系統(tǒng)屬于這一類。組成這類燃?xì)饧訜崞鞯氖谴呋t外加熱器，它通過化學(xué)催化表面上的氣體，而不是利用燃燒氣體的方式產(chǎn)生紅外能量。
一般來說，這些類型結(jié)合了對流及低強(qiáng)度的紅外輻射，由于某些表面或涂層特有的特性以及用戶希望其效率比傳統(tǒng)對流烘烤爐更高，該類型適用于烘烤時間更長的涂層。
這組加熱器的初始成本比其他兩組更低，但因為中、短波系統(tǒng)，它在能源消耗和空間的節(jié)省上不能達(dá)到相同的效果。金屬加熱器由其內(nèi)部的加熱元素條組建，相較其他類型，它一般提供較低的能量輸出。積木大小的陶瓷加熱器需要使用發(fā)射鏡將其能量導(dǎo)向產(chǎn)品。
總結(jié)
紅外輻射可用于固化、干燥工序中，它提供了 的顏色、光澤、質(zhì)地和表面拋光。紅外幅射的一致性可使有機(jī)涂層能性能更佳，這里的一致性包括可控性的紅外輸出，發(fā)射器的溫度以及恰當(dāng)設(shè)計的系統(tǒng)。
當(dāng)對比發(fā)射器輸出的高峰含量和涂層吸收的高峰含量時，可得出較高效率。紅外加熱器的溫度可控制在已確定的操作點(diǎn)上一度的范圍內(nèi)。這意味著紅外輻射每天都能 地加熱、干燥和修復(fù)有機(jī)涂層。
聯(lián)系我們
關(guān)注我們
