En la línea de producción de piezas automotrices, los soportes y carcasas recubiertos con polvo no pueden soportar un proceso de curado desigual. Si se utiliza únicamente el calor infrarrojo, el proceso es demasiado lento, lo que provoca que la superficie se ablande y aumenten los costos energéticos. Si se utiliza incorrectamente la luz UV, la superficie se endurece rápidamente, pero la capa inferior permanece sin curarse adecuadamente.
Por eso, nos basamos en un proceso de secado combinado de UV-NIR: el calor infrarrojo se utiliza para calentar toda la pieza, mientras que las luces UV de 365 nm y 420 nm se utilizan para lograr una fotopolimerización rápida.
Lo que realmente importa es la potencia lumínica emitida y la densidad de energía entregada. Una lámpara de vapor de mercurio de alta presión de 365 nm estimula los fotoiniciadores presentes en muchos polvos curables por UV, lo que permite obtener una alta intensidad de irradiación para un curado rápido de la superficie. La lámpara de 420 nm alcanza longitudes de onda más largas, lo que mejora la profundidad de curado en recubrimientos pigmentados y reduce las tensiones en las zonas donde los reflectores se encuentran con la geometría de la pieza.
En la práctica, se ajusta la velocidad del transportador y la potencia de la lámpara para que el polvo alcance el punto de transición vítrea; luego, la luz UV completa el proceso de cross-linking. Se espera obtener entre 600 y 1,200 mJ/cm² en el sustrato, con una intensidad de irradiación superior a 1.5 W/cm² en el plano focal de la lámpara de 365 nm. Estos valores se miden con un radiómetro espectral calibrado.
El enfoque híbrido permite ahorrar espacio. El calor infrarrojo calienta rápidamente la pieza, mientras que la luz UV completa el proceso de curado en segundos. Esto reduce el tiempo de ciclo y mantiene una densidad uniforme de la capa aplicada.
La energía utilizada disminuye porque el NIR calienta solo la pieza, y no todo el horno. Además, la potencia de la luz UV varía según el tiempo de exposición, en lugar de depender del tamaño del horno. Gracias a los envoltorios de cuarzo sin ozono y a los reflectores dicróicos optimizados, la salida de luz de la lámpara permanece estable incluso después de más de 5,000 horas de uso, evitando así variaciones en el proceso de curado.
Lo importante es que la salida espectral de la lámpara sea compatible con el rango de los fotoiniciadores presentes en el polvo. De lo contrario, el curado no será completo. Las fuentes de luz de 365 nm y 420 nm requieren una alimentación estable y un buen sistema de refrigeración para mantener la intensidad de irradiación. Una caída en el voltaje o un flujo de aire insuficiente reducen la intensidad de irradiación.
Es necesario verificar cuidadosamente la alineación de los reflectores y la distancia entre la lámpara y el sustrato. La intensidad de la luz sigue la ley del cuadrado inverso. El control híbrido es sencillo, pero requiere un PLC que pueda sincronizar la velocidad del transportador, la potencia de la lámpara y la temperatura.