- 鹽城市嘉利電器有限公司集生產、經營、科研、開發、技術服務為一體的電器生產廠家！
- 139-6208-3278
現今，拋光需要對色彩、光澤、質地、表面光潔度和修復功能有一個 的把控。有機固化物涂料必須能在其使用的環境中良好運行。紅外固化和干燥劑則可以持續提供這些特性——易于操作控制，加速固化時間， 控制、不受環境污染，維護成本較低，同時可以節省地面空間。
紅外輻射可在諸多方面得以運用，從干燥和固化功能到前期對流烤箱的預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液體涂層的組合系統給涂料提供了新的優勢和特性。在有機涂層的整理工序中，紅外輻射是否用在產品上，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遠超過空氣的溫度。
這同樣適用于拋光系統。相對于空氣對流，輻射能以更快的速度將熱能傳輸到產品上。在烤箱里，大部分時間都用來讓產品達到其固化的溫度。紅外輻射大大縮短了使涂層達到固化溫度的時間，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品，隨著時間的改變對比產品的溫度。
newmaker.com
圖1 在流烤箱和紅外烤箱里，隨著時間的變化,固化涂層產品的溫度會相應地改變。
紅外理論
個有機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。
在能源滲透或進入涂層的地方形成波谷。這些高峰和低谷發射器對應著特定的范圍。由于有機材料里共同的碳氫鍵，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，它能被準確地測量、控制并用于生產。圖2論證了以紅外為中心的電磁能量規模。
newmaker.com
圖2 紅外輻射的電磁能源規模
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。簡言之，當提高發射溫度時，一個紅外加熱器將成倍產生更多的輻射。圖3顯示了發射溫度（以鸉為單位）和輻射（瓦/平方英寸）之間的關系，輻射的波長是以微米為單位進行測量的。
newmaker.com
圖3 發射器溫度(°F)、紅外輻射(W/in2)和輻射波長的關系(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 理想的產品質量。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品若使用中波長紅外輻射，涂層可直接吸收現有的大部分能源，在金屬基材的傳導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迅速滲透涂層。
若這些方法不會產生表面起泡或結皮，直接加熱涂層的中波長系統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皮，空氣必須采用中波長紅外系統，這樣可能降低效率，或者在維持適當波長的同時將加熱器分開來降低產品的能量密度。另一方面，短波長系統會滲透涂層，防止表面蒙皮，從內向外加熱，能產生所期望的產品質量。長微波爐利用長波長、低溫加熱器或輻射墻系統可安全加工產品。
不同的紅外熱源產生不同的影響，因此，應該認真規劃這一進程。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。低導熱系數的基材所在的隱蔽區域難以用紅外線 加工，而同樣形狀、高導熱系統的基材則是選擇。在使用現有的爐之前，紅外線可作為預熱器，用于更有效的升溫，并利用對流部分用于固化部件。對于某種特定的產品，選錯了紅外系統，將會浪費生產空間及所需的操作能源，導致產品質量參差不齊。
各類加熱器
現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。其內部燈絲正常溫度高達4000鸉，并以1.0-7.2微米的波長發射。當這些能源以該值使用時，功率可以高達200瓦/平方英寸，平均預期壽命大約是5000小時。
制造商已經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，或將大部分裝置安在前面的反射板上來直接對產品產生能量。外部的反射鏡系統對輻射擴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，當其與冷卻罩一同使用時可提供需 控制的窄發射帶。加熱器后含耐火陶瓷板的系統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射，還有來自中波長區域里反射鏡板上次要的發射，外加空氣對流的加熱， 終產生了通用兼容的系統。
中波長/中強度加熱器
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。根據加熱器的構成，它的運行溫度可高達1900鸉，平均預期壽命為10000-40000小時。
在本組內有大面積、平板式加熱器，石英管加熱器，金屬護套加熱器，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。除可作為次級發射器，它們可以給產品提供紅外輻射，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 的產出。這些平板加熱器可以被 控制，并在區域內釋放能量，這些能量會被液體和粉末涂層以 快的速度吸收。
金屬棒經常和金屬反射鏡一起被用來將能源導向產品。因涂層不同，有必要對其進行定期更換。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，或在加熱器內部安裝一個特殊發射鏡。沒有外部反射鏡的石英加熱器可以嚴密包裝，它有更高的功率和更小的受控區。
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。石英是發射圈的絕緣體，而且幾乎是中波長范圍內的透明紅外能量。另一方面，金屬護套、金屬面和陶瓷加熱器從表面釋放能量，并將更多的能量轉化為對流能量，這是加熱產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。催化燃氣加熱器可以在950鸉以下運行，已被納入第三類紅外加熱器產品，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 選擇適當的紅外線波長以確保 有效的進程
長波長/低強度加熱器
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，運行溫度可高達850鸉，預期平均壽命為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。輻射墻系統屬于這一類。組成這類燃氣加熱器的是催化紅外加熱器，它通過化學催化表面上的氣體，而不是利用燃燒氣體的方式產生紅外能量。
一般來說，這些類型結合了對流及低強度的紅外輻射，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，它在能源消耗和空間的節省上不能達到相同的效果。金屬加熱器由其內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射鏡將其能量導向產品。
總結
紅外輻射可用于固化、干燥工序中，它提供了 的顏色、光澤、質地和表面拋光。紅外幅射的一致性可使有機涂層能性能更佳，這里的一致性包括可控性的紅外輸出，發射器的溫度以及恰當設計的系統。
當對比發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上一度的范圍內。這意味著紅外輻射每天都能 地加熱、干燥和修復有機涂層。
聯系我們
關注我們
