Инфракрасные излучатели помогают повысить эффективность производства при отверждении покрытий. В данной статье мы рассмотрим карбоновые и кварцевые инфракрасные нагреватели со средневолновым излучением, а также керамические инфракрасные нагреватели с длинноволновым излучением для сокращения времени высыхания лаков и красок на водной основе.
Карбоновые инфракрасные излучатели с углеродными нитями для средневолнового инфракрасного излучения обеспечивают самую высокую скорость отклика, они могут нагреваться всего за пару секунд. Кварцевые трубчатые нагреватели с нихромовыми спиралями также излучают волны в средневолновом инфракрасном спектре, но нагреваются чуть дольше – до 30 секунд. Длинноволновые керамические электрические излучатели же требуют гораздо большего времени для разогрева, поэтому керамические инфракрасные панели обычно используются в процессах сушки, когда не требуется частого включения и выключения нагревателей.
В последние годы на мировом рынке все актуальнее становится вопрос сокращения выбросов растворителей. Для производителей сушильных печей это также создает новые задачи. Конкурентное давление в секторе покрытий требует снижения затрат на энергию и сокращения времени полной обработки. Переход от лаков на основе растворителей к порошковым покрытиям требует совершенно нового оборудования с камерами покраски и печами полимеризации для отверждения покрытий. К счастью, переход с красок и лаков на основе растворителей на краски и лаки на водной основе намного проще с точки зрения заводской технологии.
Обычно лаки и краски сушат и отверждают в конвекционных печах с горячим воздухом. Однако, поскольку вода испаряется гораздо дольше, чем растворители, обычные конвекционные печи с обдувом могут оказаться непригодными. Например, если продолжительность сушки должна оставаться неизменной из-за нехватки места, то для сушки покрытий на водной основе с использованием той же печи с горячим воздухом скорость потока через печь необходимо уменьшить, чтобы увеличить время выдержки. Это может привести к узким местам в производстве, чего не хочет ни один специалист по нанесению покрытий.
Практическое решение этой проблемы предлагает инфракрасная технология. Инфракрасные излучатели и системы, благодаря своей компактной конструкции, легко могут быть дооснащены существующими системами сушки горячим воздухом.
Длина волны инфракрасного излучения оказывает существенное влияние на высыхание покрытий на водной основе. Вода быстро испаряется при облучении средневолновым инфракрасным излучением. Это связано с тем, что, в отличие от очень коротковолнового ближнего инфракрасного диапазона галогенных ламп КГТ, средневолновое излучение карбоновых ламп и кварцевых излучателей эффективно поглощается водой, а затем непосредственно преобразуется в тепло. Из-за этой характеристики мы рекомендуем для сушки покрытий на водной основе использовать инфракрасные печи с карбоновыми излучателями или к кварцевыми инфракрасными панелями, которые разработаны специально для средних волн.
Инфракрасные излучатели с использованием углеродной технологии способны обеспечивать плотность мощности до 150 кВт/м² и короткое время отклика. Углеродные инфракрасные излучатели сочетают средневолновое излучение с высокой плотностью мощности для ускорения высыхания красок и лаков на водной основе.
Испытания компании показали, что кварцевые нагреватели и карбоновые лампы высушивают лаки на водной основе более эффективно, чем коротковолновые галогенные инфракрасные излучатели. Кроме того, кварцевый и карбоновый инфракрасный излучатель требует меньше энергии, чем обычный коротковолновый излучатель, для осуществления того же процесса сушки.
Углеродные инфракрасные излучатели обеспечивают эффективное высыхание нескользящего покрытия на одноразовых подносах.
Инфракрасные панели, включающие быстродействующие углеродные излучатели или же кварцевые трубчатые нагреватели, помогают в производстве групп задних фар для автомобилей.
Процесс изготовления блоков задних фар требовал распыления алюминиевой светоотражающей краски на водной основе на поверхность блоков. Эту краску необходимо было быстро высушить, чтобы она соответствовала скорости производственной линии. Чтобы решить эту проблему, производитель обратился к производителю систем инфракрасного обогрева.
Быстродействующие кварцевые излучатели помогают в производстве кластеров задних фар для автомобилей.
Тестирование разработки процесса показало, что карбоновые излучатели хорошо подходят для этой сферы применения. После установки карбоновая инфракрасная система показала себя лучше, чем использовавшиеся ранее системы сушки, основанные на сочетании коротковолнового инфракрасного излучения и конвекционной сушки горячим воздухом.
Инфракрасная система нагрева с кварцевыми излучателями помогает достичь качества нескользящего покрытия, необходимого для одноразовых ковриков для подносов, чтобы удовлетворить строгие требования крупных пассажирских авиакомпаний. Одноразовые коврики для подносов могут быть изготовлены из мелованной или немелованной бумаги или крепа, и они печатаются в соответствии с очень высокими стандартами.
Когда британская компания разработала новую линейку нескользящих ковриков для подносов в соответствии со спецификациями крупной авиакомпании, была создана новая производственная линия. Технология производства адаптирована для нанесения высококачественного нескользящего покрытия. Производители нового покрытия на водной основе рекомендовали быстро высушивать его после нанесения, и предположили, что наиболее эффективным методом достижения требуемых скоростей высыхания будет инфракрасное излучение.
С момента установки инфракрасная система с кварцевыми нагревателями доказала свою энергоэффективность. Его высокая плотность мощности в сочетании с пригодностью средневолнового инфракрасного излучения для удаления воды гарантирует, что нанесенное покрытие эффективно высыхает, обеспечивая высокое качество отделки. Быстрый отклик инфракрасного излучателя также важен в этом процессе. При необходимости нагрев можно быстро отключить, что предотвращает повреждение полотна в случае поломки производственной линии.
Другое использование инфракрасного излучения в сушильных системах — это предварительный нагрев. Модернизируя зону инфракрасного нагрева перед существующей сушилкой при переходе на лаки на водной основе, можно сохранить производительность продукта, а часто даже увеличить ее. Часто называемый инфракрасным усилителем, такой подход решает многие проблемы преобразования системы, поскольку тепло инфракрасного излучения обеспечивает необходимую энергию для испарения воды в лаке. Использование инфракрасного излучения, особенно для больших продуктов, позволяет сэкономить до 50 процентов времени при достижении температуры обжига по сравнению с обычными конвекционными печами с горячим воздухом.
Используя инфракрасный модуль, установленный перед существующей сушилкой, продукт доводится до нужной температуры, и существующая сушилка может поддерживать эту температуру как можно дольше.
На практике также было показано, что путем модернизации инфракрасного предварительного нагрева существующая установка конвекционной печи горячего воздуха может использоваться в качестве зоны охлаждения. Очень крупные компоненты, такие как корпуса редукторов, которые должны быть покрыты лаками на водной основе, не только высушиваются в конце участка конвейера, но и охлаждаются до такой степени, что их можно сразу же упаковать.
Эта испытательная установка для сушки оснащена карбоновыми инфракрасными излучателями. Углеродные инфракрасные излучатели сочетают средневолновое излучение с высокой плотностью мощности для ускорения высыхания красок и лаков на водной основе.
Технология инфракрасного нагрева предлагает несколько возможностей оптимизации энергопотребления в промышленных процессах нагрева, в том числе:
Высокая теплопроводность.
Бесконтактный теплообмен.
Эффективная передача энергии за счет использования оптимальных длин волн.
Использование энергии только при необходимости из-за быстрого времени отклика.
В заключение можно сказать, что современные инфракрасные излучатели могут быть выбраны в соответствии с продуктом и процессом с точки зрения длины волны, мощности и формы излучателя. В любом случае стоит выбирать источник нагрева, исходя из характеристик процесса и материала. Это гарантирует не только увеличение скорости производства, но и улучшение качества при одновременном снижении процента брака и экономии затрат.
Компания Термоэлемент производит инфракрасные нагревательные элементы различных типов, а также мы изготавливаем инфракрасные панели и печи для сушки по индивидуальным параметрам, а также модернизируем уже готовое оборудование, осуществляя системную интеграцию инфракрасной технологии сушки.
Возврат к списку
