W przypadku elementów samochodowych okna czasu utwardzania powłoki proszkowej są dosyć wąskie. Elementy, które nie zostały wystarczająco utwardzone, mogą mieć problemy z przywieraniem, a zwiększenie temperatury powoduje deformację cienkich komponentów oraz wzrost kosztów energii. Poleganie wyłącznie na promieniowaniu podczerwonym zwykle skutkuje opóźnieniami w procesie utwardzania, co obniża efektywność produkcji.
Oto co robimy: łączymy ciepło emitowane przez światło NIR z lampą UV dedykowaną do utwardzania, tak aby oba źródła działaly wspólnie.
Co jest istotne w tym procesie? Używamy światła NIR, aby szybko podnieść temperaturę podłoża i pozwolić proszkowi się zespolić. Następnie lampa UV oddziałuje na fotoinicjatory znajdujące się w składzie proszku. Wybieramy lampę o średnim ciśnieniu pary rtęci, której spektrum emisji jest dostosowane tak, aby maksymalna intensywność światła wynosiła ponad 1,200 mW/cm² przy długości fali 365 nm. Dychroiczny reflektor koncentruje energię w jednym pasmie, dzięki czemu unikamy nadmiernego promieniowania podczerwonego na elemencie.
Gęstość energii potrzebna do utwardzenia wynosi 800–1,200 mJ/cm² – to wystarczy, aby zapewnić odpowiednie wiązanie między molekułami bez przegrzewania elementu. Lampa pracuje bez ozonu, może pracować przez ponad 5,000 godzin bez konieczności konserwacji, a stabilność spektrum jest monitorowana za pomocą radiometru.
Dlaczego to rozwiązanie nadaje się do zastosowań w motoryzacji? Światło NIR szybko podnosi temperaturę elementu do temperatury koniecznej do zespolenia proszku, natomiast lampa UV natychmiast utwardza powłokę. Dzięki temu eliminujemy opóźnienia spowodowane bezwładnością cieplną elementu. Czas cyklu zmniejsza się, a jednocześnie zachowuje się twardość i odporność chemiczna powłoki.zużycie energii maleje, ponieważ światło NIR nagrzewa element bezpośrednio, a światło UV dodaje energię tylko tam, gdzie fotoinicjatory ją pochłaniają. Dzięki temu uzyskujemy regularną jakość powłoki na stali, aluminium i tworzywach sztucznych.
Na co należy zwrócić uwagę podczas integracji? Konieczne jest dopasowanie spektrum emisji światła oraz geometrii układu. Lampę UV należy umieścić tak, aby jej wiązka pokrywała cały element – bez cieni. Temperatura podłoża musi pozostać w zakresie aktywności fotoinicjatorów. Należy również sprawdzić kompatybilność z prędkością transportu i geometrią istniejących reflektorów. Oczekuje się krótkiego okresu testowania, aby porównać wyniki pomiarów radiometrem z wynikami testów przywierania i twardości powłoki.