Verbessern Sie die Effizienz der Lacktrocknung mit Heizelementen aus Kohlefaser

In der Anfangsphase der Produktion glaubten viele, dass der Trocknungsmechanismus von Lackschichten dem der Trocknung nasser Materialien ähnelt, bei dem es sich in erster Linie um einen Wärmeübertragungsprozess handelt, der nichts mit chemischen Veränderungen zu tun hat, sondern ein reiner Wärmeübertragungsprozess ist. Weitere Forschungen haben jedoch ergeben, dass neben dem rein physikalischen Prozess der Umwandlung von Wärmestrahlung in Wärmeenergie innerhalb der Lackschicht auch chemische Reaktionen eine entscheidende Rolle spielen, insbesondere bei duroplastischen Lackfilmen.

Der Aushärtungsprozess von Lackbeschichtungen kann in zwei Phasen unterteilt werden: Diffusionsphase und Aushärtungsphase. Die Diffusionsphase beinhaltet den Eintrag von Wärmestrahlung in die Beschichtung, vor allem das Vorheizen und Erwärmen des Werkstücks und das Verdampfen von ausreichend flüchtigen Bestandteilen. In der Aushärtungsphase, die auch als kinetische Phase bezeichnet wird, werden die chemischen Bindungen aktiv ausgehärtet. Eine wirksame Temperaturkontrolle ist in dieser Phase von entscheidender Bedeutung, da die Geschwindigkeit der chemischen Reaktionen den Fortschritt des Trocknungsprozesses bestimmt. Nach den Gesetzen der chemischen Kinetik kann eine Erhöhung der Temperatur um 10 °C die chemische Reaktionsgeschwindigkeit um das 1-3fache beschleunigen.

Eine an einer Universität durchgeführte Studie bestätigte die Verwendung von Heizelementen aus Kohlenstofffasern mit einer Oberflächentemperatur von etwa 600°C. In einem Abstand von 10 cm zum Heizelement bestrahlten diese Elemente die Oberfläche von Autofelgen 3 Minuten lang mit Infrarotstrahlen und erzielten damit Trocknungseffekte, die denen in herkömmlichen Fabriköfen in 30 Minuten entsprechen. Infolgedessen haben Länder wie die Vereinigten Staaten und Australien ihre Verfahren zur Herstellung von Autofelgen auf eine gerichtete Infrarotheizung umgestellt, wodurch der Heizzyklus auf 10 Minuten verkürzt und die elektrischen Energieressourcen erheblich geschont werden.

Bei der Lackierung von Autofelgen, für die überwiegend Acryl-Klarlack verwendet wird, dessen stärkste Absorptionsspitze bei 600°C liegt, maximiert der Einsatz von Kohlefaser-Heizelementen, die dieser Oberflächentemperatur entsprechen, die Nutzung der Infrarotstrahlung. Vergleichende Experimente zwischen Kohlefaserheizelementen und herkömmlichen Trocknungsmethoden ergaben folgende Ergebnisse:

1. Fabrik mit Widerstandsstreifen-Heizkörpern
   • Installationsleistung: 256 kW
   • Trocknungszyklus: 30 Minuten
   • Länge des Trockenkanals: 30 Meter
   • Oberflächenfeuchtigkeit nach dem Trocknen: 6%-7%
2. Verwendung von Kohlefaser-Heizelementen in 10 cm Abstand
   • Trocknungszyklus: 2 Minuten
   • Oberflächentemperatur nach dem Trocknen: 151°C
   • Oberflächenfeuchtigkeit nach dem Trocknen: 6%-6.8%

Die Versuchsergebnisse zeigen, dass die Verwendung von Kohlefaser-Heizelemente als Infrarot-Strahlungsquellen für die Trocknung von Acryllacken verkürzt die Trocknungszeiten erheblich und verbessert die Trocknungseffizienz.

Ein chinesisches Automobilunternehmen ersetzte seinen Heißluft-Trockenkanal durch einen Infrarot-Trockenkanal mit gerichteter Strahlung. Durch diese Änderung wurde die installierte Leistung von 288 kWh auf 216 kWh reduziert, der Trocknungszyklus von 30 Minuten auf 25 Minuten verkürzt und der Stromverbrauch der Anlage insgesamt gesenkt. Obwohl die Kosten für die Umrüstung der Anlage durch die Stromeinsparungen und die gesteigerte Produktionseffizienz ausgeglichen wurden, sind die Vorteile beträchtlich.

GlobalQT ist ein führender Hersteller von Kohlefaser-Heizelementen und bietet effiziente Infrarot-Heizlösungen. Für weitere Informationen besuchen Sie unsere website oder Kontaktieren Sie uns unter contact@globalquartztube.com.