Większa wydajność suszenia farby dzięki elementom grzewczym z włókna węglowego

Na początkowych etapach produkcji wiele osób uważało, że mechanizm suszenia powłok malarskich jest podobny do mechanizmu suszenia mokrych materiałów, który jest przede wszystkim procesem wymiany ciepła niezwiązanym ze zmianami chemicznymi, wyłącznie procesem przenoszenia ciepła. Dalsze badania wykazały jednak, że oprócz czysto fizycznego procesu przekształcania promieniowania cieplnego w energię cieplną w warstwie farby, reakcje chemiczne również odgrywają kluczową rolę, zwłaszcza w termoutwardzalnych powłokach malarskich.

Proces utwardzania powłok malarskich można podzielić na dwa etapy: etap dyfuzji i etap utwardzania. Etap dyfuzji obejmuje wprowadzenie promieniowania cieplnego do powłoki, głównie wstępne podgrzanie i ogrzanie przedmiotu obrabianego oraz odparowanie wystarczającej ilości substancji lotnych. Etap utwardzania, znany również jako etap kinetyczny, to etap, w którym wiązania chemiczne są aktywnie utwardzane. Skuteczna kontrola temperatury ma kluczowe znaczenie na tym etapie, ponieważ szybkość reakcji chemicznych dyktuje postęp procesu suszenia. Zgodnie z prawami kinetyki chemicznej, zwiększenie temperatury o 10°C może przyspieszyć szybkość reakcji chemicznej 1-3 razy.

Badania przeprowadzone na jednym z uniwersytetów potwierdziły zastosowanie elementów grzewczych z włókna węglowego o temperaturze powierzchni około 600°C. Umieszczone w odległości 10 cm od elementu grzejnego, elementy te napromieniowywały powierzchnię stalowej felgi samochodowej promieniami podczerwonymi przez 3 minuty, osiągając efekty suszenia równoważne tym uzyskiwanym w tradycyjnych piecach fabrycznych w ciągu 30 minut. W rezultacie kraje takie jak Stany Zjednoczone i Australia dostosowały swoje procesy produkcji stalowych felg samochodowych do kierunkowego ogrzewania promieniowaniem podczerwonym, skracając cykl ogrzewania do 10 minut i znacznie oszczędzając zasoby energii elektrycznej.

W przypadku lakieru do felg samochodowych, który wykorzystuje głównie akrylową farbę bezbarwną o najsilniejszym piku absorpcji w temperaturze 600°C, zastosowanie elementów grzewczych z włókna węglowego odpowiadających tej temperaturze powierzchni maksymalizuje wykorzystanie promieniowania podczerwonego. Eksperymenty porównawcze między elementami grzewczymi z włókna węglowego a konwencjonalnymi metodami suszenia dały następujące wyniki:

1. Fabryka korzystająca z grzejników taśmowych oporowych
   • Moc instalacji: 256 kW
   • Cykl suszenia: 30 minut
   • Długość kanału suszącego: 30 metrów
   • Wilgotność powierzchni po suszeniu: 6%-7%
2. Korzystanie z elementów grzejnych z włókna węglowego w odległości 10 cm
   • Cykl suszenia: 2 minuty
   • Temperatura powierzchni po suszeniu: 151°C
   • Wilgotność powierzchni po suszeniu: 6%-6,8%

Wyniki eksperymentów pokazują, że użycie Elementy grzejne z włókna węglowego jako źródła promieniowania podczerwonego do suszenia powłok farb akrylowych znacznie skraca czas suszenia i zwiększa jego wydajność.

Chińska firma z branży motoryzacyjnej wymieniła kanał suszący z cyrkulacją gorącego powietrza na kanał suszący z kierunkowym promieniowaniem podczerwonym. Modyfikacja ta zmniejszyła moc zainstalowaną z 288 kWh do 216 kWh, skróciła cykl suszenia z 30 minut do 25 minut i obniżyła ogólne zużycie energii przez sprzęt. Mimo że koszty modyfikacji sprzętu zostały zrekompensowane oszczędnościami energii elektrycznej i zwiększoną wydajnością produkcji, korzyści są znaczne.

GlobalQT jest wiodącym producentem elementów grzejnych z włókna węglowego, oferującym wydajne rozwiązania grzewcze na podczerwień. Aby uzyskać więcej informacji, odwiedź naszą stronę strona internetowa lub skontaktuj się z nami pod adresem kontakt@globalquartztube.com.