Effektivare torkning av färg med värmeelement av kolfiber

I de inledande produktionsfaserna trodde många att torkmekanismen för färgbeläggningar liknar den för torkning av våta material, vilket främst är en värmeöverföringsprocess som inte är relaterad till kemiska förändringar, enbart en process för termisk överföring. Ytterligare forskning har dock visat att förutom den rent fysiska processen att omvandla värmestrålning till värmeenergi i färgskiktet, spelar kemiska reaktioner också en avgörande roll, särskilt i härdbara färgfilmer.

Härdningsprocessen för färgbeläggningar kan delas in i två steg: diffusionsstadium och härdningsstadium. Diffusionssteget innebär att värmestrålning tillförs beläggningen, främst förvärmning och uppvärmning av arbetsstycket och avdunstning av tillräckligt med flyktiga ämnen. Härdningsstadiet, även kallat det kinetiska stadiet, är det stadium där kemiska bindningar aktivt härdas. Effektiv temperaturkontroll är avgörande under detta skede, eftersom hastigheten på de kemiska reaktionerna avgör hur långt torkprocessen fortskrider. Enligt lagarna för kemisk kinetik kan en ökning av temperaturen med 10°C påskynda den kemiska reaktionshastigheten med 1-3 gånger.

Forskning vid ett universitet har validerat användningen av värmeelement av kolfiber med en yttemperatur på cirka 600°C. Dessa element, som placerades 10 cm från värmeelementet, bestrålade ytan på stålfälgarnas färg med infraröda strålar under 3 minuter, vilket gav en torkningseffekt motsvarande den som uppnås i traditionella fabriksugnar på 30 minuter. Följaktligen har länder som USA och Australien anpassat sina produktionsprocesser för stålfälgar till att använda riktad infraröd strålningsuppvärmning, vilket minskar uppvärmningscykeln till 10 minuter och avsevärt sparar elektriska energiresurser.

För stålfälgsfärg för bilar, som huvudsakligen använder akrylklarlack med sin starkaste absorptionstopp vid 600°C, maximeras utnyttjandet av infraröd strålning genom att använda kolfibervärmeelement som motsvarar denna yttemperatur. Jämförande experiment mellan kolfibervärmeelement och konventionella torkmetoder gav följande resultat:

1. Fabriksanvändning av radiatorer med motståndsremsa
   • Installationseffekt: 256 kW
   • Torkcykel: 30 minuter
   • Längd på torkkanal: 30 meter
   • Ytans fuktighet efter torkning: 6%-7%
2. Användning av värmeelement av kolfiber på 10 cm avstånd
   • Torkcykel: 2 minuter
   • Yttemperatur efter torkning: 151°C
   • Ytfuktighet efter torkning: 6%-6,8%

De experimentella resultaten visar att användningen av värmeelement av kolfiber som infraröda strålningskällor för torkning av akrylfärgbeläggningar minskar torktiderna avsevärt och förbättrar torkningseffektiviteten.

Ett kinesiskt fordonsföretag ersatte sin torkkanal med varmluftscirkulation med en torkkanal med infraröd riktad strålning. Den här modifieringen minskade den installerade kapaciteten från 288 kWh till 216 kWh, minskade torkcykeln från 30 minuter till 25 minuter och sänkte den totala energiförbrukningen för utrustningen. Trots att kostnaderna för utrustningsmodifieringen kompenseras av elbesparingar och ökad produktionseffektivitet är fördelarna betydande.

GlobalQT är en ledande tillverkare av värmeelement i kolfiber och erbjuder effektiva lösningar för infraröd uppvärmning. För mer information, besök vår hemsida eller kontakta oss på contact@globalquartztube.com.