Dans le domaine des pièces automobiles, le durcissement par revêtement en poudre ne consiste pas simplement à atteindre une certaine température. Il s’agit aussi de comprendre les dynamiques de réaction chimique en jeu. Si l’on rate la fenêtre de durcissement appropriée, on obtient des films insuffisamment crosslinkés, qui se détériorent facilement sous l’effet des solvants et ne peuvent pas être transportés sans problèmes.
C’est pourquoi nous utilisons une approche hybride : on utilise des rayons infrarouges pour fournir de la chaleur globale, et des rayons ultraviolets pour déclencher la photoinitation ciblée. Cela élimine l’aspect aléatoire du processus.
Nous utilisons une lampe à vapeur de mercure à pression moyenne, dotée d’un réflecteur dichroïque, conçue pour produire un rayonnement spectral stable à 365 nm. L’intensité maximale d’émission sur le substrat atteint 12 W/cm², ce qui correspond à 800 mJ/cm² en une seule passe, même à des vitesses de production allant jusqu’à 12 m/min.
L’enveloppe en quartz et le fait que la lampe ne produise pas d’ozone permettent au capteur de rester frais. De plus, l’émetteur infrarouge permet d’élever rapidement la température du matériau, ce qui favorise le durcissement de la poudre. Un radiomètre spectral nous permet de contrôler l’intensité de l’émission, en maintenant cette dernière dans une fourchette de ±3 % sur 3 000 heures. De plus, l’intensité des rayons ultraviolets diminue de moins de 8 % après 5 000 heures d’utilisation.
Voilà pourquoi cette méthode est efficace en production : la poudre appliquée sur les brackets, les boîtiers et les éléments décoratifs doit se durcir rapidement, sans endommager les couches fines. Le préchauffage par rayons infrarouges permet à la poudre de se fluidifier en quelques secondes ; ensuite, les rayons ultraviolets déclenchent la réaction de photoinitation, ce qui permet un durcissement optimal à des températures plus basses.
Les avantages sont nombreux : le temps de cycle diminue de 35 %, la consommation d’énergie de 20 %. De plus, il y a moins de jaunissement sur les surfaces blanches ou pastel. Le durcissement reste constant, quel que soit le type de substrat (acier, aluminium, pièces recouvertes de PET), car le processus est contrôlé par la dose de photons, et non par les paramètres de l’four.
Quelques points importants à prendre en compte lors de l’installation : Il faut adapter la puissance de la lampe en fonction de la largeur de la bande de production et du temps d’exposition. Il est également nécessaire de vérifier quelle longueur d’onde convient au photoinitateur utilisé. 365 nm est la valeur standard, mais certaines formules nécessitent 385 nm ou 405 nm.
La tête de lampe hybride nécessite une alimentation électrique distincte, ainsi qu’un flux d’air propre pour traverser le réflecteur. La poussière sur la surface dichroïque peut rapidement réduire l’efficacité de la lampe.
Il est également important de prévoir un espace de montage de 150 mm, et de vérifier que les connecteurs soient compatibles avec les systèmes de convoyage. Avec une bonne alignment et un système de refroidissement adéquat, le système fonctionne de manière fiable. Mais ses performances seront médiocres si on modifie la géométrie du réflecteur ou si on utilise la lampe en dessous de sa capacité maximale.