Сушка лакокрасочных покрытий
Данная статья посвящена сушке лакокрасочных покрытий самыми эффективными на сегодняшний день способами. Для того, чтобы до конца, до самых научных истоков понять их преимущества и особенности, сначала разберемся что же такое сушка вообще?
Сушка лакокрасочных покрытий производится для отверждения лакокрасочного покрытия слоя и может осуществляться либо только путем испарения растворителей (материалы типа нитро-целлюлозных, перхлорвиниловых лаков и эмалей), либо смешанным за счет химических процессов окисления, конденсации и полимеризации (материалы типа масляных, алкидных, кар-бамидных, полиэфирных, эпоксидных полиуре-тановых лаков и эмалей и т. д.).
По способу подвода тепловой энергии сушка подразделяется на конвекционную (передача тепла происходит при непосредственном соприкосновении окрасочного слоя с циркулирующим горячим воздухом); радиационную (при помощи облучения окрашенных изделий инфракрасными или ультрафиолетовыми лучами); за счет аккумулированного тепла предварительно нагретого конвекционным.
Процесс естественной (воздушной) сушки при 18-20°С большинства применяемых материалов весьма продолжителен (более 24 ч) и требует больших производственных площадей. Искусственная сушка - наиболее эффективное средство ускорения процесса образования покрытия.
О инфракрасной сушке знают многие, но, как правило, знания о ней ограничиваются тем, что это что-то очень эффективное, мощное но .... дорогое.
Даже самая хорошая, ровная, без потеков и проплешин окраска - еще полдела. Завершающий этап - сушка. В ее власти сделать покрытие прочным и сияющим или, если подойти к делу без должной ответственности - облезлым и пупырчатым, сведя на нет всю предыдущую работу.
Наиболее простой способ высушить краску -подождать. При комнатной температуре большинство лакокрасочных материалов высохнут и сами, но только очень неспешно, за сутки, а то и дольше. Понятно, что позволить себе такой длительный перекур может разве что кустарь-одиночка, работающий отчасти ради любви к искусству. В промышленном производстве столь огромные потери времени и бесполезные простои производственных площадей и дорогостоящего оборудования немыслимы - не то что на хлеб с маслом, на сухари не заработаешь. Поэтому наибольшее распространение получила более быстрая и производительная искусственная сушка, в частности - инфракрасная (ИК).
Мощнейший и к тому же бесплатный источник ИК-излучения - Солнце. Но, к сожалению, работать с ним по понятным причинам неудобно а иной раз просто невозможно. Да в наше время и не нужно - есть замена, причем гораздо более эффективная и удобная применительно к сушке лакокрасочных и подготовительных покрытий автомобильных кузовов.
Источники инфракрасного излучения.
Мощным источником является Солнце, около 50% излучения которого лежит в инфракрасной области. Значительная доля (от 70 до 80%) энергии излучения ламп накаливания с вольфрамовой нитью приходится на И. и. Применение инфракрасного излучения прочно вошло в нашу жизнь. При фотографировании в темноте и в некоторых приборах ночного наблюдения лампы для подсветки снабжаются инфракрасным светофильтром, который пропускает только И. и. Мощным источником И. и. является угольная электрическая дуга с температурой ~ 3900 К, излучение которой близко к излучению черного тела, а также различные газоразрядные лампы (импульсные и непрерывного горения).
На графике кривые излучения абсолютно черного тела А и вольфрама В при температуре 2450 К. Заштрихованная часть - излучение вольфрама в инфракрасной области; интервал 0,4-0,74 мкм - видимая область.
На графике кривые излучения абсолютно черного тела А и вольфрама В при температуре 2450 К. Заштрихованная часть - излучение вольфрама в инфракрасной области; интервал 0,4-0,74 мкм - видимая область.
Для лучшей концентрации инфракрасного излучения, такие электрические нагреватели снабжаются рефлекторами.
В научных исследованиях, применяют специальные источники инфракрасного излучения: ленточные вольфрамовые лампы, штифт Нернста, глобар, ртутные лампы высокого давления и другие.
Излучение некоторых оптических квантовых генераторов - лазеров, также лежит в инфракрасной области спектра; например, излучение лазера на неодимовом стекле имеет длину волны 1,06 мкм, лазера на смеси неона и гелия - 1,15 мкм и 3,39 мкм, лазера на углекислом газе - 10,6 мкм, полупроводникового лазера на InSb - 5 мкм. Но вернемся «к нашим баранам».
В зависимости от механизма подвода тепла, вида теплоносителя различают следующие способы сушки:
• конвективный - тепло материалу сообщается потоком нагретого теплоносителя (воздуха); контактный - тепло материалу передается при непосредственном контакте с нагретой поверхностью;
• терморадиационный (инфракрасными лучами) - тепло материал получает тепловым излучением от нагретого тела без непосредственного контакта с ним (например, от нагретых спиралей, ламп и др.);
Эффективность последнего наиболее значимая. Использование И.к. излучения при проведение работ по восстановлению ЛКМ в условиях стесненных площадей, сокращение времени сушки и отверждения материала дает ощутимое удобство.
Инфракрасные излучатели могут быть:
Газовые инфракрасные излучатели, галогенные лампы инфракрасного излучения, угольные инфракрасные излучатели.
Галогенные лампы ИК-излучения
Кварцевые галогенные лампы накаливания нашли широкое применение в технологических процессах как термоизлучатели для сушки, полимеризации, стимулирования химических и биологических процессов (КГТ) а также в электрографических аппаратах (КГД). В обозначении ламп буквы обозначают : Д - с дифференцированным телом накала, Т - термоизлучатель.
Угольные излучатели
Угольные излучатели, соединив преимущества средневолновых излучений с очень коротким /быстрым временем поджига системы, достигли того, что ранее было практически невозможным. Угольные ИК излучатели работают на длине волны, наилучшим образом подходящей для таких материалов, как пластмасса, бумага, текстиль. Для этих работы с этими материалами, а так же для процессов сушки и склеивания, эффективность работы угольных излучателей значительно выше, чем коротковолновых. Соответственно нагревательные процессы происходят значительно быстрее, и на них тратится меньше энергии, что самым прямым образом отражается на уменьшении затрат. Рассматриваемые излучатели так же идеальны для высокоскоростных циклических процессов, т.к. их включение и выключение производится за 1 - 2 секунды.
Угольные ИК излучатели изготовлены таким образом, чтобы отвечать разным техническим требованиям и условиям мощности. Излучатель может также быть создан по индивидуальному заказу клиента для отдельных установок, работающих на определенных нагревательных режимах и отвечающих специальным структурным требованиям.
Мощность нагревательных элементов широко варьируется от минимальной в 300-600 Ватт, средней от 800 до 1 200-1 300 Ватт до мощных от 1500 Ватт и более.
Коротковолновые ИК-сушки широко применяются при локальной сушке лакокрасочного покрытия автомобилей. Их использование позволяет значительно сократить время и качество высыхания шпатлевочных материалов, грунтов и самих лакокрасочных покрытий. Специфика процесса сушки представляет под собой удаление из состава разбавительных материалов и отверждение, использование ик-излучателя кардинально ее меняет. Сушка и отверждение ЛКМ получает тепло не от наружной температуры излучателя, а от металла, на котором находится сохнущий материал. Инфракрасные волны свободно проходят через нанесенный на поверхность материал и нагревают металл. За счет этого процесс сушки как бы идёт изнутри.
Если рассмотреть процесс ремонта на небольших сервисах , то действительно незаменимым в стесненных условиях помещений будет ик-сушка модели SPOT фирмы Filon Technologies. При небольших размерах, весе и затратах электроэнергии (в нем использован только один нагревательный элемент мощностью 800 Ватт) позволяет полностью высушить нанесенный слой шпатлевки или грунта на площади 12 см всего за 3 минуты. Идеальный аппарат для локального ремонта с небольшой площадью.
В модельном ряду фирмы Filon Technologies присутствуют и более мощные ИК-сушки. Характерными примерами могут являться модель Helios и Krono.
