Verfdrogingsefficiëntie verbeteren met koolstofvezel verwarmingselementen

In de beginfase van de productie geloofden veel mensen dat het droogmechanisme van verflagen vergelijkbaar is met dat van het drogen van natte materialen, wat voornamelijk een warmteoverdrachtsproces is dat geen verband houdt met chemische veranderingen, puur een proces van warmteoverdracht. Verder onderzoek heeft echter uitgewezen dat naast het puur fysische proces van het omzetten van warmtestraling in warmte-energie binnen de verflaag, chemische reacties ook een cruciale rol spelen, vooral bij thermohardende verflagen.

Het uithardingsproces van verfcoatings kan worden onderverdeeld in twee fasen: de diffusiefase en de uithardingsfase. De diffusiefase omvat de inbreng van thermische straling in de coating, voornamelijk het voorverwarmen en opwarmen van het werkstuk en de verdamping van voldoende vluchtige stoffen. De uithardingsfase, ook bekend als de kinetische fase, is de fase waarin chemische bindingen actief worden uitgehard. Effectieve temperatuurregeling is cruciaal tijdens deze fase, omdat de snelheid van chemische reacties de voortgang van het droogproces bepaalt. Volgens de wetten van de chemische kinetiek kan het verhogen van de temperatuur met 10°C de chemische reactiesnelheid met 1-3 keer versnellen.

Onderzoek uitgevoerd aan een universiteit valideerde het gebruik van koolstofvezel verwarmingselementen met een oppervlaktetemperatuur van ongeveer 600°C. Op een afstand van 10 cm van het verwarmingselement bestraalden deze elementen het oppervlak van de lak van stalen velgen gedurende 3 minuten met infraroodstralen, waardoor in 30 minuten een drogingseffect werd bereikt dat gelijk was aan dat van traditionele fabrieksovens. Bijgevolg hebben landen zoals de Verenigde Staten en Australië hun productieprocessen voor autovelgen aangepast om gebruik te maken van gerichte verwarming met infraroodstraling, waardoor de verwarmingscyclus tot 10 minuten wordt beperkt en er aanzienlijk wordt bespaard op elektrische energiebronnen.

Voor het lakken van stalen velgen voor auto's, waarbij overwegend acrylaat blanke lak wordt gebruikt met de sterkste absorptiepiek bij 600°C, maximaliseert het gebruik van infraroodstraling door het gebruik van koolstofvezelverwarmingselementen die overeenkomen met deze oppervlaktetemperatuur. Vergelijkende experimenten tussen koolstofvezel verwarmingselementen en conventionele droogmethoden leverden de volgende resultaten op:

1. Fabriek met weerstand Strip Radiatoren
   • Installatievermogen: 256 kW
   • Droogcyclus: 30 minuten
   • Lengte van droogkanaal: 30 meter
   • Oppervlaktevochtigheid na drogen: 6%-7%
2. Koolstofvezel-verwarmingselementen gebruiken op 10 cm afstand
   • Droogcyclus: 2 minuten
   • Oppervlaktetemperatuur na drogen: 151°C
   • Oppervlaktevochtigheid na drogen: 6%-6,8%

De experimentele resultaten tonen aan dat het gebruik van koolstofvezel verwarmingselementen als infraroodstralingsbronnen voor het drogen van acrylverfcoatings de droogtijden aanzienlijk verkorten en de droogefficiëntie verbeteren.

Een Chinees automobielbedrijf verving zijn drogingskanaal met hete luchtcirculatie door een drogingskanaal met infraroodstraling. Deze aanpassing verminderde het geïnstalleerde vermogen van 288 kWh naar 216 kWh, verkortte de droogcyclus van 30 minuten naar 25 minuten en verlaagde het totale stroomverbruik van de apparatuur. Ondanks het feit dat de kosten voor de aanpassing van de apparatuur worden gecompenseerd door de elektriciteitsbesparingen en de toegenomen productie-efficiëntie, zijn de voordelen aanzienlijk.

GlobalQT is een toonaangevende fabrikant van koolstofvezel verwarmingselementen en biedt efficiënte infrarood verwarmingsoplossingen. Bezoek voor meer informatie onze website of neem contact met ons op via contact@globalquartztube.com.