近紅外技術在家用電器外殼粉末噴涂中的應用

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近紅外加熱固化技術在手機、家用電器外殼粉末噴涂中的應用非常廣泛，該技術應用于粉末涂料的固化，能夠縮短固化時間，并且對涂層固化及固化后涂層的性能產生作用。 涂料固化時，被涂工件所經歷的升溫過程及固化溫度對涂層性能有著重要影響。

　　1 對涂層附著力的影響

　　要獲得好的附著力，涂料應完全潤濕工件表面，取代空氣和所有其它吸附工件表面的物質。對于經過前處理的工件 (如：冷柜表面外殼經過了除油、表面調整和磷化處理，表面生成一層致密的磷化膜)，為孔隙內被完全滲入，就使涂層具有小的表面張力，為此要使涂層充分熔化 ，熔融粘度應盡可能低。固化過程中，被涂工件溫度逐漸升高，溶層到一定溫度開始熔融并潤濕工件表面 與此同時交聯固化也越來越快。一方面溫度高，粘度越低 ;另一方面溫度越高，加熱時間越長，溶層交聯度越高、粘度越大。采用近紅外加熱，可使被涂工件升溫述度加快，涂層熔融粘度降低，有利于涂層對工件的潤濕，這樣就增加了涂層的附著力。

　　2 對涂膜平整性的影響

　　粉末涂料的水平流動性是衡量涂膜平整性的一個重要指標。水平流動性大，涂料流動性好，涂膜平整性強 。粉末涂料的水平流動性受固化溫度影響很大。當固化溫度較低時，雖然膠化時聞較長，但因涂料低溫熔融粘度較大，流動性較差 ，水平流動較低：當溫度逐漸升高時，熔融粘度較低，流動性較好，但因粉末涂料在較高溫度下的膠化時間較短，即固化或膜前流動時間短，水平流動性也較低。采用近紅外加熱技術 ，可迅速將涂層溫度提高到固化高溫區(qū)，減少固化溫度以下熔融粘度較大溫度區(qū)域所經歷的時間，有利于增加粉末涂料的水平流動性，提高了涂層的光澤和平整性 。

　　3 減少涂層面的起泡及揮發(fā)孔

　　粉末涂料中含有一定的揮發(fā)性物質如水、低分子有機化合物等 (一般小于1% )，基材表面有時也吸附一些水及其它低分子物質。加熱固化時這些水或低分子物質要揮發(fā)，如果粉末涂層膠化后或快要膠化時，這些物質還繼續(xù)揮發(fā)，將在涂層表面形成揮發(fā)孔，嚴重時會造成涂層起泡。涂層越厚，這種現象越嚴重 。采用近紅外固化，工件溫度在盡短時間內能達到這些揮發(fā)性物質沸點以上。這些物質就會在涂層膠化前揮發(fā)掉，不會在涂層表面形成揮發(fā)孔。

　　4 提高涂層固化度

　　目前國內一些廠家的固化爐 ，普遍存在上下爐溫相差較大，工件下端固化不完全或因鏈速較快固化時，工件在爐內停留時間短而固化度達不到要求，附著力差，涂層發(fā)脆，采用近紅外固化技術因縮短了固化時間，并且能使工件表面上下溫度均勻，這就減少了國固化度不足而造成的附著力差、粉層脆炸的質量問題。

　　與原固化爐相比，紅外加熱技術具有以下的特點：

　　(1)傳統固化爐采用的加熱方式是對流傳熱，利用空氣的熱量來加熱工件，這樣熱效率低，能耗大。近紅外技術是直接將能量以輻射的形式來加熱工件，具有較高的熱效率。

　　(2)近紅外加熱元件具有高能量的輸出，能夠地產生高強度紅外熱，近紅外加熱元件在送電后1s內即可輻射出80% 的有效輻射能，而遠紅外加熱器要1～3min才能達到相似輸出，同樣在斷電以后的冷卻方面，近紅外元件也要比其它元件快得多。因此 ，原固化爐需要提前1h開爐升溫 ，才能達到固化溫度，而近紅外的固化爐可在需要使用時啟動 ，即時升溫 ;并且在生產線固故障停線時可及時斷電，及時降溫冷卻，避免工件在高溫固化爐中因停留時間過長而烤黃漆膜。

　　(3)由于近紅外技術的應用，縮短了固化時間，原漆膜固化時間為 15min，現縮短為4min，相應地將爐體縮短了三分之～，節(jié)約了生產設備的占地空間。

　　(4)由于在強輻射情況下，加熱具有瞬間性，因此工件質量的好壞與爐內溫度均勻性無關，而主要取決于工件表面溫度是否均勻，因為固化是在工件表面進行的。由于爐體內元件對稱排布，疏密一致，單只元件功率相等，了輻照度的均勻性，這就克服了原爐體內溫度上下具有溫差 ，而導致工件下部附著力差，炸粉的現象。