Повишаване на ефективността на сушене на боята с нагревателни елементи от въглеродни влакна

В началните етапи на производството много хора смятаха, че механизмът на сушене на лаковите покрития е подобен на този на сушене на мокри материали, което е предимно процес на пренос на топлина, несвързан с химични промени, а единствено процес на предаване на топлина. По-нататъшните изследвания обаче разкриха, че освен чисто физическия процес на преобразуване на топлинното излъчване в топлинна енергия в слоя боя, химическите реакции също играят решаваща роля, особено при термореактивните слоеве боя.

Процесът на втвърдяване на лаковите покрития може да се раздели на два етапа: етап на дифузия и етап на втвърдяване. Етапът на дифузия включва внасяне на топлинно излъчване в покритието, главно предварително загряване и затопляне на детайла и изпаряване на достатъчно летливи вещества. Етапът на втвърдяване, известен още като кинетичен етап, е този, при който химичните връзки се втвърдяват активно. Ефективният контрол на температурата е от решаващо значение през този етап, тъй като скоростта на химичните реакции диктува хода на процеса на сушене. Според законите на химичната кинетика повишаването на температурата с 10°C може да ускори скоростта на химичните реакции от 1 до 3 пъти.

Изследвания, проведени в един университет, потвърдиха използването на нагревателни елементи от въглеродни влакна с повърхностна температура около 600°C. Поставени на 10 cm от нагревателния елемент, тези елементи облъчват повърхността на боята на автомобилни стоманени джанти с инфрачервени лъчи в продължение на 3 минути, като за 30 минути постигат сушене, равностойно на това, което се получава в традиционните заводски фурни. Вследствие на това страни като САЩ и Австралия адаптираха производствените си процеси на стоманени автомобилни джанти, за да използват насочено инфрачервено нагряване, като намалиха цикъла на нагряване до 10 минути и значително спестиха електрически енергийни ресурси.

За боядисване на стоманени джанти на автомобили, при което се използва предимно акрилна боя с прозрачен слой с най-силен пик на абсорбция при 600 °C, използването на нагревателни елементи от въглеродни влакна, съответстващи на тази повърхностна температура, увеличава максимално използването на инфрачервеното излъчване. Сравнителните експерименти между нагревателните елементи от въглеродни влакна и конвенционалните методи за сушене дават следните резултати:

1. Фабрика за използване на радиатори за съпротивление на ленти
   • Инсталационна мощност: 256 kW
   • Цикъл на сушене: 30 минути
   • Дължина на канала за сушене: 30 метра
   • Влажност на повърхността след изсушаване: 6%-7%
2. Използване на нагревателни елементи от въглеродни влакна на разстояние 10 cm
   • Цикъл на сушене: 2 минути
   • Температура на повърхността след изсушаване: 151°C
   • Влажност на повърхността след изсушаване: 6%-6.8%

Експерименталните резултати показват, че използването на нагревателни елементи от въглеродни влакна като източници на инфрачервено лъчение за сушене на акрилни лакови покрития значително намалява времето за сушене и повишава ефективността на сушене.

Китайска автомобилна компания замени своя канал за сушене с циркулация на горещ въздух с канал за сушене с инфрачервено насочено излъчване. Тази модификация намали инсталираната мощност от 288 kWh на 216 kWh, намали цикъла на сушене от 30 на 25 минути и понижи общото потребление на енергия на оборудването. Въпреки че разходите за модификацията на оборудването се компенсират от икономиите на електроенергия и повишената ефективност на производството, ползите са значителни.

GlobalQT е водещ производител на нагревателни елементи от въглеродни влакна, който предлага ефективни решения за инфрачервено отопление. За повече информация посетете нашия уебсайт или се свържете с нас на contact@globalquartztube.com.