Bei der Herstellung von Automobilteilen geht es bei der Trocknung des Pulvers nicht nur darum, eine bestimmte Temperatur zu erreichen. Es geht auch um die kinetischen Prozesse. Wenn man das optimale Zeitfenster für die Trocknung verpasst, entstehen unvollständig vernetzte Schichten, die leicht beschädigt werden können und außerdem nicht widerstandsfähig gegen Lösungsmittel sind.
Deshalb verwenden wir einen hybriden Ansatz: Infrarotstrahlung zur Erzeugung von Wärme sowie UV-Strahlung zur gezielten Photoinitation. Dadurch wird das Ausprobieren im Prozess überflüssig.
Wir nutzen eine Mitteldruck-Galvanodelampe mit einem Dichroikreflektor – dieser sorgt für eine stabile Spektralausgabe bei 365 nm. Die maximale Strahlungsintensität am Substrat beträgt 12 W/cm², was einer Energiezufuhr von 800 mJ/cm² entspricht. Dies gilt auch bei Geschwindigkeiten von bis zu 12 m/min.
Die Quarzkapsel sowie das ozeongefreie Design sorgen dafür, dass die Lampe kühl bleibt. Der NIR-Emitter hingegen erhöht die Temperatur des Pulvers schnell genug, damit dieses schmelzen kann. Ein Spektralradiometer gibt uns Feedback über die Leistung der Lampe – die Abweichung liegt dabei bei maximal ±3% über 3.000 Stunden. Zudem bleibt die UV-Intensität der Lampe über 5.000 Stunden hinweg unter 8%.
Das ist der Grund, warum dieser Ansatz in der Produktion erfolgreich ist:
Pulver auf Halterungen, Gehäusen und Verzierungen muss schnell gerinnen und trocknen – ohne dass dünnere Schichten beschädigt werden. Die NIR-Heizung sorgt dafür, dass das Pulver innerhalb von Sekunden fließfähig wird. Anschließend setzt die UV-Lampe die Photoinitiatoren in Gang und vollendet den Vernetzungsprozess bei niedrigeren Temperaturen.
Die Vorteile sind: Die Bearbeitungszeit sinkt um 35%, der Energieverbrauch um 20%. Zudem gibt es weniger Gelbfärbungen auf weißen oder pastellfarbenen Oberflächen. Die Trocknungsqualität bleibt auch bei verschiedenen Materialien wie Stahl, Aluminium oder PET-beschichteten Teilen konstant – schließlich wird der Prozess durch die Menge an Photonen gesteuert, nicht durch die Eigenschaften des Ofens.
Einige Punkte, die beachtet werden müssen:
Stellen Sie den Leistungsgrad der Lampe in Abhängigkeit von der Breite des Materials sowie der Verweildauer ein. Prüfen Sie außerdem, ob das Photoinitiator-Spektrum Ihres Pulvers mit dem der Lampe übereinstimmt. 365 nm ist zwar der Standard, doch einige Pulver benötigen 385 nm oder 405 nm.
Der hybride Lampenkopf benötigt eine eigene Stromversorgung sowie einen sauberen Luftstrom durch den Reflektor. Staub auf der Dichroikoberfläche verringert die Leistung der Lampe stark.
Planen Sie außerdem eine Montagehöhe von 150 mm ein und überprüfen Sie die Kompatibilität der Steckverbindungen mit den Steuerungen des Transportsystems. Bei korrekter Ausrichtung und Kühlung funktioniert das System zuverlässig. Es wird jedoch schlecht funktionieren, wenn Sie die Geometrie des Reflektors ändern oder die Lampe unter der nominellen Leistung betreiben.