Nella produzione di componenti per automobili, i supporti e le guarnizioni trattati con rivestimento in polvere non possono tollerare una cottura irregolare. Se si utilizza soltanto il calore infrarosso, il processo di essiccazione è troppo lento, il che provoca deformazioni della superficie e aumenta i costi energetici. Se invece si utilizzano i raggi UV, la superficie si solidifica rapidamente, mentre lo strato sottostante rimane incomplettamente cross-linkato.
Per questo motivo, si preferisce un approccio combinato basato su UV e NIR: i raggi infrarossi forniscono calore generale, mentre i raggi UV a 365 nm e 420 nm favoriscono una fotopolimerizzazione rapida.
Quello che conta davvero è l’intensità luminosa e la densità di energia fornita. Una lampada a vapore di mercurio ad alta pressione a 365 nm stimola i fotoinizianti presenti nei polveri UV, permettendo così una rapida solidificazione della superficie. La lampada a 420 nm agisce su lunghezze d’onda più lunghe, migliorando la profondità di solidificazione dei rivestimenti pigmentati e riducendo le differenze di temperatura nelle zone in cui i riflettori incontrano la geometria della parte da trattare.
In pratica, bisogna regolare la velocità del nastro trasportatore e la potenza della lampada in modo che la polvere raggiunga il punto di transizione vitrea; successivamente, i raggi UV completano il processo di cross-linking. Si può prevedere un valore di 600–1.200 mJ/cm² sul substrato, con un’intensità luminosa massima superiore a 1,5 W/cm² nel piano focale della lampada a 365 nm – valori misurati con un radiometro spettrale calibrato.
L’approccio ibrido permette di risparmiare spazio: i raggi infrarossi accelerano il processo di riscaldamento, mentre i raggi UV completano la solidificazione in pochi secondi. Questo riduce i tempi di ciclo e mantiene uno spessore uniforme del rivestimento.
L’energia necessaria diminuisce perché i raggi NIR riscaldano solo la parte da trattare, senza riscaldare l’intero forno. Inoltre, la potenza dei raggi UV dipende dal tempo di esposizione, non dalla massa del forno stesso. Grazie agli inviluppi in quarzo privi di ozono e ai riflettori ottimizzati, l’output della lampada rimane stabile anche dopo oltre 5.000 ore di utilizzo, evitando così variazioni nei parametri di solidificazione.
È importante abbinare l’output spettrale della lampada alla banda di funzionamento dei fotoinizianti presenti nella polvere; altrimenti si otterrà una solidificazione insufficiente. Le sorgenti a 365 nm e 420 nm richiedono una corrente stabile e una buona dissipazione del calore per mantenere un’adeguata intensità luminosa. Una tensione instabile o un flusso d’aria insufficiente possono causare una diminuzione dell’intensità luminosa.
È necessario verificare attentamente l’allineamento dei riflettori e la distanza tra la lampada e il substrato. L’intensità luminosa segue comunque la legge del quadrato inverso. Il controllo ibrido è semplice, ma richiede un PLC in grado di sincronizzare la velocità del nastro trasportatore, la potenza della lampada e i parametri di temperatura.