Принцип дії інфрачервоних обігрівачів схожий з роботою сонця: вони створюють теплові промені, які поглинаються предметами, а вони згодом віддають це тепло навколишньому повітрю. Таким чином, виходить такий же тепловий ефект, який створює сонце.
Інфрачервоні (ІЧ) промені - це електромагнітне випромінювання, яке займає спектральну область між червоним видимим світлом (довжина хвилі 0,74 мкм) і короткохвильовим радіовипромінюванням (1-2 мм). При цьому інфрачервону область спектра також поділяють на короткохвильову (0,74- 2,5 мкм), середньохвильову (2,5-50 мкм) і довгохвильову (50-1000 мкм), а довжина випромінюваної хвилі залежить від температури тіла - чим вище температура , тим коротше хвилі і вище інтенсивність випромінювання.
Варто відзначити, що при невисокій температурі випромінювання нагрітого твердого тіла майже повністю розташоване в інфрачервоній області, тому дане тіло здається темним. Чим вище температура, тим більше хвилі, які випромінюються предметом, зміщуються в видиму частину спектра, тому колір предмета від темно-червоного може поступово дійти до білого.
Різниця між ІК сушками полягає в довжині використовуваних в них хвиль. Так, довгохвильові мають невисоку температуру поверхні, що випромінює, а що виділяються ними хвилі найдовші з використовуваного для подібних обігрівачів діапазону. Їх також називають темними, так як обігрівачі не світяться навіть при робочій температурі 300-400 ° С.
Короткохвильові, білі або світлі випромінювачі працюють з максимальною температурою вище 800 ° С.
Конструктивно інфрачервоні обігрівачі можуть бути виконані по-різному, але основа їх пристрої - випромінювач і відбивач, що фокусує промені в потрібному напрямку. В якості випромінювача можуть використовуватися галогенні, кварцові і карбонові лампи.
Галогенні лампи - це трубка, наповнена розрідженими парами галогену, які під впливом створюваного в ній електричного поля випромінюють світло і ІК-випромінювання, а ось кварцові обігрівачі та карбонові обігрівачі світла практично не випромінюють. Усередині цих ламп створюється вакуум і поміщається нитка з вольфраму або спеціального вуглеволокна, що нагрівається при пропущенні електричного струму.
Теплове випромінювання від інфрачервоного обігрівача не поглинається повітрям, а лише трохи послаблюється в результаті розсіювання. Тому вся енергія від приладу майже без втрат досягає предметів. Такий обігрівач, на відміну від інших приладів, гріє саме предмети, а не повітря. І тільки після нагрівання твердих поверхонь тепло від них передається навколишньому повітрю.
Інфрачервоне (терморадиационной) затвердіння (IR cure)
Довідка. Терморадиационной спосіб заснований на здатності матеріалу пропускати інфрачервоні промені певної довжини. При поглинанні променів підкладкою вона нагрівається. Частина енергії відбивається від поверхні, частина поглинається підкладкою, а інша переноситься на матеріал. Прямий перенесення енергії відразу ініціює реакцію затвердіння.
Перевага затвердіння ІК опроміненням полягає в можливості перенесення великої кількості енергії за дуже короткий проміжок часу.
У виробництві в основному використовуються три основних способи сушіння лакофарбових матеріалів: терморадиационной (за допомогою ІК - випромінювання), конвекційний (за допомогою нагрітого повітря) і комбінований.
Інфрачервоних випромінювання дозволяє працювати практично з усіма типами фарб і емалей, включаючи акрилові і водорозчинні. Дозволяє робити сушку грунтів і шпаклівок. Під час сушіння лакофарбові матеріали переходять з рідкого стану в тверде, що хіміки і називають затвердінням.
При конвективного сушіння в камері першим нагрівається і підсихає верхній шар покриття, який надалі, перешкоджає виходу розчинника.
При використанні довгохвильового ІК - випромінювання в основному тепло теж передається за допомогою конвективного нагрівання. Джерело випромінювання нагрівається до максимальної температури + 750 ° С, тоді як об'єкт сушіння нагрівається до + 40 ° С. Тому період нагріву і охолодження становить 15 - 20 хвилин.
При сушінні середньохвильового пристроєм - джерело енергії досягає температури +750 - +1450 ° С, а сам об'єкт сушки нагрівається до + 80 ° С. 75% випромінювання поглинається нижнім шаром фарби, який в свою чергу нагріває всю плівку.
Раніше використовувалися випромінювачі, що працюють в довго- і средневолновом ділянці інфрачервоного випромінювання. Вони представляли собою звичайні електричні ТЕНи, що нагадують нагрівальні елементи установок для гриля. Такі випромінювачі були надзвичайно енергоємні і малоефективні. Можна було б сказати, що вони мали низький ККД, але при перетворенні будь-якої енергії, в тому числі і електричної, в теплову, цей термін некоректний. Просто таке випромінювання не проникало рівномірно в глибину шару лакофарбового покриття, і ефективність такої сушки була низькою. В даний час виробництво довгохвильових установок інфрачервоного сушіння повністю припинено.
Обладнанням, що дозволяє зробити процес ремонту кузова рентабельним, є інфрачервоні сушки.
Метод інфрачервоної сушки істотно відрізняється від сушки в камері. Остання використовує великий обсяг повітря, який прогріває всі деталі автомобіля. Це, безперечно, є найбільш ефективним у разі повного фарбування кузова або його значної частини. Але за статистикою це лише близько 30-40% всіх ремонтів. Більшість робіт в автосервісі доводиться на виконання операцій саме на декількох окремих кузовних елементах, при сушінні яких в камері велика частина енергії неефективно йде на прогрів нефарбованих деталей.
Перевага інфрачервоної сушки в тому, що вона нагріває тільки ті деталі, які знаходяться безпосередньо на шляху променів, фокусуючи енергію в потрібному місці. Завдяки цьому обладнанню більшість робіт з підготовки і фарбування можна виробляти з дуже високою ефективністю поза фарбувальної камери. Особливо при сушінні декількох кузовних елементів. Це значно підвищує продуктивність праці малярів і знижує собівартість виконуваних операцій.
При короткохвильового ІК - сушіння нагрів вироби відбувається випромінюванням, яке проникає крізь шар лакофарбового матеріалу і поглинається поверхнею підкладки на 90%. Джерело випромінювання може досягати максимальної температури 3000 ° С. Фарба нагрівається від підкладки і сприяє безперешкодному виходу летючих продуктів з плівки. Завдяки цьому процес формування лакофарбового покриття істотно прискорюється. Це є одним з головних переваг короткохвильового ІК - сушіння. А друга перевага - значне прискорення підйому температури пофарбованого вироби. ІК - нагрівання вироби в зоні ІК - променів відбувається відразу, практично миттєво, тоді як при конвекторний сушінні для нагріву камери і самого виробу потрібен час
Пристрій інфрачервоного сушіння досить просто. Його основою є інфрачервоний випромінювач. В якості випромінювача використовується ІК-лампа складається з кварцової трубки, усередині якої встановлена спіраль розжарювання зі спеціального ванадієвого сплаву. Робоча температура такої спіралі значно нижче, ніж у звичайній освітлювальної або прожекторної лампи.
Цілеспрямовано і рівномірно сфокусувати на нагрівається поверхню потік цього випромінювання дозволяють спеціальні відбивачі - софіти. Матеріал софіта - алюмінієва фольга. Цей матеріал дозволяє відображати близько 95% енергії інфрачервоного випромінювання.
Крім ламп з рефлекторами в невеликий прямокутний корпус софіта вбудована тонка сітка, що захищає лампи від випадкових ударів, а робочих сервісу - від контакту з гарячими деталями.
Для звичайних автосервісів більш підходять сушильні установки, призначені для одночасного сушіння 0,5-1 кузовної деталі.
Правильний підбір пристрої ІК - сушіння та дистанції до поверхні дозволяє після проведення фарбування якісно його висушити. Таким чином можна сушити різні вироби, в тому числі: бампери, корпуси бічних дзеркал і елементи інтер'єру (ручки, елементи приладової дошки) автомобілів.
Щоб правильно підібрати пристрій інфрачервоних сушки потрібно звертати увагу на ряд чинників, що впливають на процес: це і максимально можлива температура нагріву матеріалу підкладки, потужність джерела енергії і дистанцію до поверхні покриття, маса і розмір виробу. Так само потрібно враховувати, що час сушки залежить від кольору фарби і її складу, оскільки різні матеріали мають різну відбивну здатність, світла фарба відбиває частину променів, не поглащая їх, тому сохне довше. Фарба метталлік підсилює цей ефект. Частинки алюмінію, присутні в них, відображають промені як дзеркало. Темні фарби сохнуть значно швидше світлих.
Хоча ИК випромінювачі здатні отверждающей покриття набагато швидше, ніж інші установки на результат сильно впливають розміри, форми і маси виробів. Для ефективного затвердіння важливо рівномірне потрапляння інфрачервоного випромінювання на всі ділянки отверждающей поверхні.
Відстань від поверхні до джерела випромінювання також істотно впливає на процес затвердіння покриття. Якщо у отверждающей заготовки присутні геометричні області, приховані або сильно віддалені від джерела випромінювання, то в додатку до терморадиационной методу рекомендується застосовувати конвекційний метод сушіння.
Сушка інфрачервоним випромінюванням ідеально підходить для матеріалів, що мають невелику товщину, таких як лакофарбове покриття (шпаклівка, грунти, покривна емаль) і інших матеріалів, сушка яких вимагає великих витрат енергії.
Принцип дії інфрачервоного сушіння на нагрівається матеріал наступний. Інфрачервоні промені проникають всередину піддається сушці покриття і нагрівають його рівномірно по всій товщині за рахунок переходу надлишкової внутрішньої механічної енергії збуджених інфрачервоним випромінюванням молекул в теплову. Таке фізичне явище дозволяє досить швидко видалити залишки розчинника з усього шару, при цьому виключаючи «закипання» грунту або фарби, і каталізувати процес полімеризації практично всіх лакофарбових матеріалів.
Незважаючи на високу швидкість висихання всіх матеріалів при інфрачервоної сушці, варто враховувати, що, наприклад, грунт темного кольору краще поглинає інфрачервоне випромінювання і висихає швидше, ніж світлий.
Інфрачервоні сушки, широко застосовуються в автосервісах, комплектуються зазвичай одним, двома або трьома відбивачами - софітами. Природно, чим більше число ламп в інфрачервоній системі, тим вище площа обігріву. Відбивачі мають певну ступінь свободи, можуть змінювати кут нахилу софітів щодо площі, що обігрівається і тим самим більш рівномірно прогрівати ділянки складних геометричних форм, різні викривлені поверхні кузовних елементів.
Все сушки встановлюються на стійку з більшими підставами на колесах. У такому варіанті виконання сушка стійка, зберігає рівновагу навіть з винесеними на максимальну відстань софітами, її можна легко транспортувати в будь-яку ділянку цеху.
Бажаним вимогою до таких сушарок є наявність таймера, що дозволяє механічним способом встановлювати час сушіння в межах 0 - 60 хв.
Можна зробити висновок, що технологія ІК-сушіння дозволяє в кінцевому підсумку отримати лакофарбове покриття, абсолютно ідентичне за своїми хімічними і фізико-механічними властивостями покриттів з природним висиханням, тільки в десятки разів швидше!
У таблиці вказана середня тривалість сушіння матеріалів для підготовки і лакофарбових матеріалів. Не можна не погодитися з настільки очевидним фактором економічної доцільності використання короткохвильового інфрачервоного методу сушки.
Параметри висихання матеріалів при використанні короткохвильового інфрачервоного сушіння.
Матеріал Середній час сушки Товщина шару
Скловолокниста шпаклівка 6 хв 3 мм
Наповнювальна шпаклівка 3 хв 3 мм
Доводочна шпаклівка 3 хв 3 мм
Грунт-наповнювач 10 хв 100 мкм
Одноколірна емаль UNO HD 12 хв 60 мкн
Прозорі лаки, нанесені на світлі, сріблясті тони базової фарби 14 хв 60 мкн
Сушка перед поліруванням, включаючи усунення переходу 25 хв 60 мкн
Дані таблиці дозволяють зробити висновок, що при ремонті декількох кузовних елементів для більшості матеріалів досягається значна економія часу і енерговитрат саме при використанні установок інфрачервоного сушіння, навіть у порівнянні з фарбувально-сушильними камерами. Короткохвильові інфрачервоні сушки в умілих руках є потужним засобом підвищення продуктивності праці і економічної ефективності всього сервісу при низьких витратах. Інфрачервона сушка є раціональним методом використання електроенергії [/ i].
Зміст книги «Колорист автоемалей. Секрети професії.
1. Професія - "Колорист автоемалей".
2. Світло.
3. Світло як фізичне поняття.
4. Сприйняття кольору.
5. Особливості сприйняття кольору.
6. Дефекти зору.
7. Подання про колір поверхні.
8. Від чого залежить колір навколишніх предметів.
9. Змішування кольорів.
10. Закони адитивного змішування кольорів.
11. Колірний круг.
12. Закономірності колірних відносин в стандартному 24-секторному колірному колі.
13. Принципи гармонії поєднання кольорів.
14. Гармонійне поєднання кольорів.
15. Модель колірного зору.
16. Моделі опису кольору.
16.1. Перцепційне колірні моделі.
16.1.1. Модель HSV.
16.2. Адитивні колірні моделі.
16.2.1. Модель RGB.
16.3. Субтрактівниє колірні моделі.
16.3.1 Модель CMY.
16.3.2. Модель CMYK.
16.3.3. Модель L * A * B *.
17. Формування колірних координат.
17.1. Система CIE XYZ.
17.2. Система xyZ.
17.3. Система CIE L * a * b *.
18. Причини розбіжності колірних систем.
19. Просторові колірні моделі.
20. Принцип побудови колірного простору.
21. Основні характеристики кольору.
21.1. Кольоровий тон.
21.2. Чистота кольору.
21.3. Светлота.
22. Розрахунок кольору.
23. Розрахунок колірних відмінностей.
24. Допуски на колір.
25. Рівень метамерии.
26. Вимірювання кольору.
27. Практичні аспекти підбору кольору автоемалі.
28. неефектно емалі.
29. Ефектні емалі.
29.1. Металіки.
29.2. Перламутри.
29.3. Верхні і нижні тони ефектних емалей.
29.4. Вплив базисних компонентів на властивості ефектних емалей.
29.5. Орієнтація металевих частинок в ефектною емалі.
30. Використання емалей з ефектом "металік".
31. Умови нанесення емалей з ефектом "металік".
32. Правила колеровки емалей.
32.1. Колеровка неефектно емалі.
32.2. Правила колеровки неефектно емалі.
32.3. Як змінити "колірний тон" неефектно емалі.
32.4. Як змінити "светлоту" неефектно емалі.
32.5. Як змінити "чистоту" неефектно емалі.
32.6. Особливості колеровки ефектних емалей.
32.7. Правила колеровки емалей типу "металік"
32.8. Правила колеровки перламутрових емалей.
33. Які причини колірних відхилень автоемалей.
34. Колориметричні індекси.
35. Шкала RAL.
35.1. Серії RAL.
35.2. Колірна гамма RAL.
36. Колорістічеськая лабораторія.
37. Порядок роботи при підборі автоемалі.
38. Ознаки перефарбовування деталі автомобіля.
39. Як побачити дефекти перефарбовування на автомобілі.
40. Порядок приготування автоемалі.
41. Охорона праці і техніка безпеки при роботі з лакофарбовими матеріалами.
41. 1. Підбір індивідуальних засобів захисту.
41.2. Токсичність лакофарбових матеріалів.
41.3. Вимоги безпеки при роботі в лабораторії кольоропідбору.
41.4. Вимоги безпеки при проведенні робіт з лакофарбовими матеріалами.
41.5. Пожежна безпека при роботі з лакофарбовими матеріалами.
42. Пам'ятка колористу при роботі.
43. Словник термінів і понять, що використовуються в малярському виробництві.
Добридень!
і всетаки можливо застосування ІК сушок в камері забарвлення? чи є вони пожежо-вибухонебезпечними. Постачальники не можуть дати однозначної відповіді. возмложності застосовувати сушіння іншого типу (газові, на паливі) у нас немає. як і виділити місце для камери сушки окремо.