Nella produzione di componenti automobilistici, la polimerizzazione della vernice in polvere non dipende soltanto dalla temperatura necessaria per il processo. È fondamentale anche considerare i tempi di reazione chimica. Se si perde il momento ottimale per la polimerizzazione, si ottengono film poco resistenti, che si danneggiano facilmente e non resistono al contatto con i solventi utilizzati per la pulizia. Inoltre, tali film potrebbero causare problemi durante il trasporto dei prodotti.
Per questo motivo, utilizziamo un approccio ibrido: l’irradiazione a onde infrarosse serve per fornire calore uniformemente, mentre quelle a raggi UV stimolano la reazione chimica. Questo metodo elimina la necessità di fare stime approssimative durante il processo.
Utilizziamo una lampada a vapore di mercurio a pressione media, dotata di un riflettore dicromatico, impostato per produrre un segnale spettrale stabile a 365 nm. L’intensità di irradiazione sul substrato raggiunge i 12 W/cm², con un valore totale di 800 mJ/cm² per ogni passaggio, anche a velocità di produzione fino a 12 m/min.
L’involucro in quarzo e il design privo di ozono permettono alla lampada di rimanere fresca. La sezione emittente a onde infrarosse, invece, aumenta rapidamente la temperatura del materiale, favorendo così la polimerizzazione della vernice in polvere. Un radiometro spettrale ci permette di monitorare costantemente l’intensità dell’irradiazione, mantenendola entro il 3% di tolleranza nei primi 3.000 ore di funzionamento. Inoltre, l’intensità dei raggi UV rimane costante anche dopo 5.000 ore di funzionamento, con una diminuzione inferiore all’8%.
Ecco perché questo sistema è ideale per la produzione industriale: la vernice in polvere sui vari componenti deve polimerizzarsi rapidamente, senza danneggiare le superfici sottili. Il riscaldamento previo a onde infrarosse permette alla vernice di fluidificarsi in pochi secondi; successivamente, i raggi UV completano il processo di polimerizzazione a temperature più basse.
I vantaggi sono evidenti: il tempo di ciclo diminuisce del 35%, l’utilizzo di energia diminuisce del 20%, e si riduce il fenomeno di ingiallimento delle superfici bianche e pastello. Inoltre, la polimerizzazione avviene in modo uniforme su diversi tipi di substrati – acciaio, alluminio, componenti rivestiti in PET – poiché il processo è controllato dalla dose di fotoni emessi, e non dalle condizioni del forno.
Alcuni dettagli importanti da considerare: bisogna abbinare la potenza della lampada alla larghezza del nastro trasportatore e al tempo di permanenza del nastro sotto l’irradiazione. Inoltre, è necessario verificare che il fotoiniziatore presente nella vernice funzioni correttamente a 365 nm; tuttavia, alcune formulazioni richiedono frequenze diverse, come 385 nm o 405 nm.
La lampada ibrida richiede un’alimentazione dedicata e un flusso d’aria pulito attorno al riflettore. La presenza di polvere sulla superficie dicromatica può ridurre drasticamente l’efficacia della lampada.
È importante avere un involucro di montaggio lungo 150 mm e verificare che i connettori siano compatibili con i sistemi di controllo del nastro trasportatore. Con una corretta allineamento e un buon sistema di raffreddamento, il sistema funziona in modo affidabile. Tuttavia, potrebbe funzionare male se si modifica la geometria del riflettore o se la lampada viene alimentata con una potenza inferiore a quella prevista.