近红外技术在家用电器外壳粉末喷涂中的应用



近红外加热固化技术在手机、家用电器外壳粉末喷涂中的应用非常广泛，该技术应用于粉末涂料的固化，能够缩短固化时间，并且对涂层固化及固化后涂层的性能产生作用。 涂料固化时，被涂工件所经历的升温过程及固化温度对涂层性能有着重要影响。

　　1 对涂层附着力的影响

　　要获得好的附着力，涂料应完全润湿工件表面，取代空气和所有其它吸附工件表面的物质。对于经过前处理的工件 (如：冷柜表面外壳经过了除油、表面调整和磷化处理，表面生成一层致密的磷化膜)，为保证孔隙内被完全渗入，就必须使涂层具有小的表面张力，为此要使涂层充分熔化 ，熔融粘度应尽可能低。固化过程中，被涂工件温度逐渐升高，溶层到一定温度开始熔融并润湿工件表面 与此同时交联固化也越来越快。一方面温度高，粘度越低 ;另一方面温度越高，加热时间越长，溶层交联度越高、粘度越大。采用近红外加热，可使被涂工件升温述度加快，涂层熔融粘度降低，有利于涂层对工件的润湿，这样就增加了涂层的附着力。

　　2 对涂膜平整性的影响

　　粉末涂料的水平流动性是衡量涂膜平整性的一个重要指标。水平流动性大，涂料流动性好，涂膜平整性强 。粉末涂料的水平流动性受固化温度影响很大。当固化温度较低时，虽然胶化时闻较长，但因涂料低温熔融粘度较大，流动性较差 ，水平流动较低：当温度逐渐升高时，熔融粘度较低，流动性较好，但因粉末涂料在较高温度下的胶化时间较短，即固化或膜前流动时间短，水平流动性也较低。采用近红外加热技术 ，可迅速将涂层温度提高到固化高温区，减少固化温度以下熔融粘度较大温度区域所经历的时间，有利于增加粉末涂料的水平流动性，提高了涂层的光泽和平整性 。

　　3 减少涂层面的起泡及挥发孔

　　粉末涂料中含有一定的挥发性物质如水、低分子有机化合物等 (一般小于1% )，基材表面有时也吸附一些水及其它低分子物质。加热固化时这些水或低分子物质要挥发，如果粉末涂层胶化后或快要胶化时，这些物质还继续挥发，将在涂层表面形成挥发孔，严重时会造成涂层起泡。涂层越厚，这种现象越严重 。采用近红外固化，工件温度在尽短时间内能达到这些挥发性物质沸点以上。这些物质就会在涂层胶化前挥发掉，不会在涂层表面形成挥发孔。

　　4 提高涂层固化度

　　目前国内一些厂家的固化炉 ，普遍存在上下炉温相差较大，工件下端固化不完全或因链速较快固化时，工件在炉内停留时间短而固化度达不到要求，附着力差，涂层发脆，采用近红外固化技术因缩短了固化时间，并且能使工件表面上下温度均匀，这就减少了国固化度不足而造成的附着力差、粉层脆炸的质量问题。

　　与原固化炉相比，红外加热技术具有以下的特点：

　　(1)传统固化炉采用的加热方式是对流传热，利用空气的热量来加热工件，这样热效率低，能耗大。近红外技术是直接将能量以辐射的形式来加热工件，具有较高的热效率。

　　(2)近红外加热元件具有高能量的输出，能够高效地产生高强度红外热，近红外加热元件在送电后1s内即可辐射出80% 的有效辐射能，而远红外加热器要1～3min才能达到相似输出，同样在断电以后的冷却方面，近红外元件也要比其它元件快得多。因此 ，原固化炉需要提前1h开炉升温 ，才能达到固化温度，而近红外的固化炉可在需要使用时启动 ，即时升温 ;并且在生产线固故障停线时可及时断电，及时降温冷却，避免工件在高温固化炉中因停留时间过长而烤黄漆膜。

　　(3)由于近红外技术的应用，缩短了固化时间，原漆膜固化时间为 15min，现缩短为4min，相应地将炉体缩短了三分之～，节约了生产设备的占地空间。

　　(4)由于在强辐射情况下，加热具有瞬间性，因此工件质量的好坏与炉内温度均匀性无关，而主要取决于工件表面温度是否均匀，因为固化是在工件表面进行的。由于炉体内元件对称排布，疏密一致，单只元件功率相等，保证了辐照度的均匀性，这就克服了原炉体内温度上下具有温差 ，而导致工件下部附着力差，炸粉的现象。