Calefacción por infrarrojos en la aplicación de secado de películas de recubrimiento

Calefacción por infrarrojos en la aplicación de secado de películas de recubrimiento

1. Absorción de rayos infrarrojos por la película de recubrimiento

El rayo infrarrojo es un tipo de rayo invisible a simple vista. Se propaga en línea recta, al igual que la luz visible, y presenta fenómenos como reflexión, refracción, absorción y transmisión de ondas. Su longitud de onda energética principal se encuentra en el rango de 1,0 a 16 micrones. Las resinas, los disolventes e incluso sustancias inorgánicas como los pigmentos en las pinturas presentan bandas de absorción más amplias y potentes en este rango de longitudes de onda. Por lo general, el 50% de los rayos infrarrojos son absorbidos por la película de recubrimiento, mientras que el resto atraviesa la película y es absorbido por el recubrimiento mismo. La película de recubrimiento absorbe los rayos infrarrojos, lo que intensifica la vibración de las moléculas internas y aumenta su energía, acelerando así la polimerización de la resina orgánica y la utilización de los disolventes, logrando así el objetivo de un secado rápido. Los rayos infrarrojos que atraviesan la película de recubrimiento y son absorbidos por el material del recubrimiento provocan un aumento de temperatura en dicho material. En consecuencia, la temperatura de la capa interna de la película de recubrimiento es ligeramente superior a la de la capa externa, lo que da lugar a un proceso en el cual la capa interna de la película se seca gradualmente hacia la capa externa, permitiendo que el disolvente fluya sin obstáculos. El disolvente se evapora desde el interior hacia el exterior, acortando así el proceso de secado y logrando que la película de recubrimiento quede dura y brillante.

2. Comparación entre el calentamiento por infrarrojos y el calentamiento por aire caliente

El secado con aire caliente utiliza convección conductiva para calentar el recubrimiento, lo cual es mucho más lento que el calentamiento por radiación infrarroja. En particular, el secado con aire caliente emplea aire caliente por convección para transferir calor a la película de recubrimiento. La capa más externa de la película de recubrimiento es la primera en exponerse al aire caliente; por lo tanto, esta capa exterior es la primera en solidificarse. Esto dificulta la evaporación del disolvente en la capa interna de la película de recubrimiento y la entrada de oxígeno del aire (en el caso de resinas polimerizadas por oxígeno), reduciendo así la velocidad de secado. Cuando finalmente el disolvente de la capa interna atraviesa la capa exterior del recubrimiento y se evapora, deja microporos en la capa exterior, haciendo que el recubrimiento quede más suelto.

Existe una diferencia evidente en la eficiencia de absorción causada por los diferentes colores de la película de recubrimiento. Cuanto más oscuro es el color, mayor es la tasa de absorción; cuanto más claro es el color, menor es la tasa de absorción. Esto provoca un curado desigual de la película de recubrimiento debido a los distintos colores. Nuestros radiadores infrarrojos de cuarzo están fabricados con aleaciones de tungsteno de alta temperatura o con aleaciones de níquel y cromo de alta temperatura; estos elementos calefactores están sellados al vacío o sin sellar dentro de vidrio de cuarzo. Las longitudes de onda infrarrojas que emiten van desde 1,0 hasta 16,0 micras, lo cual permite adaptarse a películas de recubrimiento de diferentes colores.

La tecnología de calentamiento y secado por infrarrojos acorta el tiempo de secado de la película de recubrimiento de decenas de minutos a solo unos pocos minutos, y reduce la longitud del túnel de secado efectivo de una docena de metros a solo unos pocos metros. El ahorro de energía es generalmente del 35% al 40%, y en algunos casos llega hasta el 70%. Debido a que el calentamiento por infrarrojos es eficiente y seca rápidamente, ocupa menos espacio en el túnel de secado, ofrece una buena calidad de secado y ahorra energía, se ha adoptado rápidamente en el secado de películas de recubrimiento.