Инфракрасные печи

Быстрое отверждение на 75% должно заставить любой аппликатор учитывать инфракрасные печи.

Полимеризация с помощью инфракрасных сушек хорошо работает при нанесении порошкового покрытия, а также отлично подходит для жидких красок, будь то однокомпонентное, 2- или 3-компонентное, покрытие на основе воды или растворителя. Фрэнк Виллелла (Frank Villella), управляющий BGK Infrared Lab и являющийся одним из самых знающих людей в области инфракрасного излучения (IR) в бизнесе, говорит, что причина, по которой IR часто используется для порошковых покрытий, заключается в том, что для порошка это не сложно, так как в нем нет растворителей.

«С жидкими покрытиями вы должны быть осторожны в отношении толщины мокрой пленки и типа растворителей или на водной основе, используемых в покрытиях», - говорит он. «ИК отлично подходит для большинства жидких покрытий. Испытания ИК на жидких покрытиях гораздо более сложны и требуют тестирования для определения того, что необходимо. Порошок не так сложен».

ИК-печи обеспечивают более быстрое и полное отверждение большинства продуктов и покрытий, и жидкие покрытия не являются исключением. Увеличение скорости сушки позволяет клиенту экономить время и энергию и повысить качество.

Процесс сушки с помощью инфракрасного излучения существует уже много лет, но более новые электронные элементы управления, программируемые логические контроллеры (ПЛК), оптические пирометры и простота программирования для зонирования и интенсивности инфракрасного излучения сделали его значительно лучше и даже превосходящем некоторые печи в определенных приложениях.

Как правило, большинство маляров спрашивают об ИК. Иногда они требуют увеличения производительности, что часто означает, что им нужна более высокая скорость линии. В других случаях это связано с новым покрытием, выбранным клиентом, которое имеет более длительное время отверждения - что может быть проблемой для производства, но имеет решающее значение для долговечности покрытия продукта. Или это просто покрытие на водной основе, которое медленно вспыхивает и отвердевает.

Инфракрасные печи часто бывают в два раза быстрее, если не в 3-4 раза быстрее (время отверждения на 60-90% меньше), а также простота установки. Дополнительным бонусом является чрезвычайно точный контроль температуры, так как ИК позволяет отводить тепло в нужное место, что важно. В процессе окраски есть два общих типа отверждения - конвекция и ИК.

Жидкость или порошок для отверждения на деревянных подложках

Почему конвекционные печи наиболее распространены?

Ответ в том, что они безопасны. Они недешевы, но все же могут быть более низкими начальными инвестициями. Тем не менее, они очень медленные по сравнению с ИК.

Хорошая конвекционная печь может быть намного быстрее, если правильный дизайн и распределение воздуха на самом деле являются частью дизайна.

Конвекционная печь с плохим воздушным потоком может быть проблемой, приводящей к неполному отверждению (горячие точки / холодные точки) и очень длительному времени отверждения. Когда мы говорим о безопасности для отверждения, мы говорим о том, чтобы не перегреть продукт во время процесса отверждения.

Конвекционная печь имеет тенденцию впитывать тепло в детали. Есть способ обойти эту проблему, но это очень дорого. Конвекция безопасна, потому что трудно сжечь покрытие, если вы контролируете температуру. Продукт с деталями из толстолистовой стали или конструкционной стали рядом с тонкостенными металлами имеет различное время отверждения по длине и высоте изделия.

При конвекционном нагреве печь настроена на температуру воздуха, чтобы температура подложки соответствовала температуре отверждения. Итак, если температура детали должна достигать 200° F, то нагрев установлена на 225 ° F в течение 15 минут. Независимо от того, что происходит (например, остановка конвейера), продукт никогда не станет горячее, чем 225 ° F. Однако с ИК это не так. Пока более тяжелая часть продукта не достигнет температуры, продукт остается в сушке.

Инфракрасные печи: ИК-отверждение с использованием коротких, средних и длинных волн. Каждая длина волны будет работать на любом покрытии, но для достижения полного отверждения необходимо определить время воздействия. Соответствие наилучшей длины волны инфракрасного излучения типу или цвету покрытия помогает улучшить скорость и время отверждения.

У ИК есть множество преимуществ, включая возможность придания формы и размеров для лучшего нагрева. Если детали сгруппированы по размеру, то ИК-печи можно автоматически расширять или сужать, чтобы приблизить ИК-излучатели к поверхности детали. Почему это имеет значение? Он удерживает излучатели близко к детали и экономит энергию, так как излучатели не нуждаются в повышении температуры, поскольку узкие детали проходят через широкую печь. Инфракрасные печи также легко зонировать сверху донизу, а воздушный поток практически отсутствует.

Это означает, что на детали не выдувается грязь или загрязнения и не требуются большие воздуходувки. Если конкретное сочетание продукта и краски трудно отверждать или вы пытаетесь отверждать быстрее, держите ИК-излучатели на высоком уровне и используйте рециркуляционный воздух для охлаждения поверхности продукта. Это похоже на одновременное использование педали газа и тормоза. В повседневной езде мы бы этого не делали, а в гонках мы делаем. Время - деньги, поэтому мы в гонке за краской.

Правильный размер печи

Размер сушильной камеры тоже очень важен. Для конвекционных печей в качестве примера мы будем использовать скорость конвейерной линии 10 футов в минуту (FPM) и время отверждения 15 минут, что равно 150 футам конвейера в любой конфигурации. Если вы добавите 10-минутное время восстановления, это добавит еще 100 футов хода конвейера. В случае жидких покрытий отверждение обычно требует более низкой температуры и меньшего времени, чем порошковое покрытие.

ИК намного быстрее, но фактическая экономия времени не может быть определена количественно, пока покрытие не нанесено на изделие и не протестировано. Однако я никогда не видел, чтобы ИК не ускорял время высыхания или отверждения. Существуют также изменения во времени из-за покрытий, конфигурации деталей и транспортировки продукта. Таким образом, в вышеприведенном примере при 10 ф / мин умножить на две минуты ИК плюс четыре минуты удержания (позволяя части оставаться при температуре), что равняется завершенному отверждению 60 футов конвейера. Затем необходимо охлаждение, чтобы завершить отверждение, что означает еще пять минут на 50 футах, что в сумме составляет 110 футов по сравнению с 250 футами, что означает, что инфракрасное излучение приводит к сокращению времени отверждения на 56%.

Самым большим отличием ИК от прошлых лет является улучшение управления духовкой. ПЛК стали лучше и дешевле, а пирометры могут обеспечивать проверку температуры в течение всего цикла отверждения в печи или могут обеспечивать контроль температуры в замкнутом контуре. Замкнутый контур означает, что пирометры могут смотреть на определенную область детали в духовке, а затем могут повышать или понижать температуру всей детали или определенной части детали без какого-либо вмешательства человека.

Помните, что части должны охлаждаться для отверждения покрытия, а также быть достаточно прохладными, чтобы их можно было обрабатывать, не прилипая друг к другу, если они сложены или упакованы.

Возможность отверждения на 75% быстрее при максимальном контроле должна заставить любого маляра серьезно рассмотреть инфракрасные печи.

Марти Пауэлл - специалист по техническим системам в Carlisle Fluid Technologies.