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近紅外技術在家用電器外殼粉末噴涂中的應用

文章出處:常州市偉迅機械有限公司 人氣:發表時間:2018-3-12 19:44:46

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近紅外加熱固化技術在手機、家用電器外殼粉末噴涂中的應用非常廣泛,該技術應用于粉末涂料的固化,能夠縮短固化時間,并且對涂層固化及固化后涂層的性能產生作用。 涂料固化時,被涂工件所經歷的升溫過程及固化溫度對涂層性能有著重要影響。

  1 對涂層附著力的影響

  要獲得好的附著力,涂料應完全潤濕工件表面,取代空氣和所有其它吸附工件表面的物質。對于經過前處理的工件 (如:冷柜表面外殼經過了除油、表面調整和磷化處理,表面生成一層致密的磷化膜),為孔隙內被完全滲入,就使涂層具有小的表面張力,為此要使涂層充分熔化 ,熔融粘度應盡可能低。固化過程中,被涂工件溫度逐漸升高,溶層到一定溫度開始熔融并潤濕工件表面 與此同時交聯固化也越來越快。一方面溫度高,粘度越低 ;另一方面溫度越高,加熱時間越長,溶層交聯度越高、粘度越大。采用近紅外加熱,可使被涂工件升溫述度加快,涂層熔融粘度降低,有利于涂層對工件的潤濕,這樣就增加了涂層的附著力。

  2 對涂膜平整性的影響

  粉末涂料的水平流動性是衡量涂膜平整性的一個重要指標。水平流動性大,涂料流動性好,涂膜平整性強 。粉末涂料的水平流動性受固化溫度影響很大。當固化溫度較低時,雖然膠化時聞較長,但因涂料低溫熔融粘度較大,流動性較差 ,水平流動較低:當溫度逐漸升高時,熔融粘度較低,流動性較好,但因粉末涂料在較高溫度下的膠化時間較短,即固化或膜前流動時間短,水平流動性也較低。采用近紅外加熱技術 ,可迅速將涂層溫度提高到固化高溫區,減少固化溫度以下熔融粘度較大溫度區域所經歷的時間,有利于增加粉末涂料的水平流動性,提高了涂層的光澤和平整性 。

  3 減少涂層面的起泡及揮發孔

  粉末涂料中含有一定的揮發性物質如水、低分子有機化合物等 (一般小于1% ),基材表面有時也吸附一些水及其它低分子物質。加熱固化時這些水或低分子物質要揮發,如果粉末涂層膠化后或快要膠化時,這些物質還繼續揮發,將在涂層表面形成揮發孔,嚴重時會造成涂層起泡。涂層越厚,這種現象越嚴重 。采用近紅外固化,工件溫度在盡短時間內能達到這些揮發性物質沸點以上。這些物質就會在涂層膠化前揮發掉,不會在涂層表面形成揮發孔。

  4 提高涂層固化度

  目前國內一些廠家的固化爐 ,普遍存在上下爐溫相差較大,工件下端固化不完全或因鏈速較快固化時,工件在爐內停留時間短而固化度達不到要求,附著力差,涂層發脆,采用近紅外固化技術因縮短了固化時間,并且能使工件表面上下溫度均勻,這就減少了國固化度不足而造成的附著力差、粉層脆炸的質量問題。

  與原固化爐相比,紅外加熱技術具有以下的特點:

  (1)傳統固化爐采用的加熱方式是對流傳熱,利用空氣的熱量來加熱工件,這樣熱效率低,能耗大。近紅外技術是直接將能量以輻射的形式來加熱工件,具有較高的熱效率。

  (2)近紅外加熱元件具有高能量的輸出,能夠地產生高強度紅外熱,近紅外加熱元件在送電后1s內即可輻射出80% 的有效輻射能,而遠紅外加熱器要1~3min才能達到相似輸出,同樣在斷電以后的冷卻方面,近紅外元件也要比其它元件快得多。因此 ,原固化爐需要提前1h開爐升溫 ,才能達到固化溫度,而近紅外的固化爐可在需要使用時啟動 ,即時升溫 ;并且在生產線固故障停線時可及時斷電,及時降溫冷卻,避免工件在高溫固化爐中因停留時間過長而烤黃漆膜。

  (3)由于近紅外技術的應用,縮短了固化時間,原漆膜固化時間為 15min,現縮短為4min,相應地將爐體縮短了三分之~,節約了生產設備的占地空間。

  (4)由于在強輻射情況下,加熱具有瞬間性,因此工件質量的好壞與爐內溫度均勻性無關,而主要取決于工件表面溫度是否均勻,因為固化是在工件表面進行的。由于爐體內元件對稱排布,疏密一致,單只元件功率相等,了輻照度的均勻性,這就克服了原爐體內溫度上下具有溫差 ,而導致工件下部附著力差,炸粉的現象。




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