В производстве автомобильных запчастей кронштейны и корпуса, покрытые порошковым слоем, не могут выдерживать неравномерное затвердевание. Если использовать только инфракрасное излучение, процесс затвердевания будет слишком медленным, что приведет к деформации изделия, а также к увеличению расходов на энергию. Если же использовать УФ-лампы неправильно, поверхность может затвердеть раньше, чем слой под ней будет полностью скреплен.
Поэтому мы используем комбинированный метод обработки: инфракрасное излучение для обеспечения тепла в целом объеме изделия, а УФ-лампы с длиной волны 365 нм и 420 нм для быстрой фотополимеризации.
На самом деле важны спектральный состав излучения и плотность энергии, передаваемой на поверхность. Лампа с длиной волны 365 нм обеспечивает высокую интенсивность излучения, что способствует быстрому затвердеванию поверхности. Лампа с длиной волны 420 нм охватывает более длинные длины волн, что улучшает глубину затвердевания окрашенных поверхностей и снижает напряжения в зонах пересечения отражателей с формой изделия.
На практике необходимо настроить скорость конвейера и мощность ламп так, чтобы порошок достиг состояния стекловидности, после чего УФ-лампы завершат процесс скрепления слоев. Ожидается, что плотность энергии на поверхности будет составлять 600–1,200 мДж/см², а пиковая интенсивность излучения — более 1,5 Вт/см² в фокальной плоскости лампы с длиной волны 365 нм (измеряется с помощью калиброванного спектрального радиометра).
Гибридный подход позволяет сэкономить пространство. Инфракрасное излучение быстро нагревает изделие, а УФ-лампы завершают процесс затвердевания за несколько секунд. Это сокращает время обработки и обеспечивает однородную толщину покрытия.
Расход энергии снижается благодаря тому, что НИР-излучение нагревает только само изделие, а не весь охладитель. Мощность УФ-ламп зависит от времени воздействия излучения, а не от массы охладителя. Благодаря использованию кварцевых корпусов без озона и оптимизированных дихроичных отражателей, мощность лампы остается стабильной даже после 5,000 часов работы, что предотвращает изменения характеристик затвердевания покрытия.
Важно сделать так, чтобы спектральный состав излучения лампы соответствовал спектру фотоинициаторов в порошке. В противном случае процесс затвердевания будет недостаточным. Для ламп с длиной волны 365 нм и 420 нм необходима стабильная мощность питания и правильная система охлаждения, чтобы сохранять высокую интенсивность излучения. Снижение напряжения или нарушение циркуляции воздуха приводят к снижению плотности энергии на поверхности.
Необходимо также проверить правильность расположения отражателей и расстояние между лампой и поверхностью изделия. Интенсивность излучения все равно подчиняется закону обратных квадратов. Гибридный контроль является простым, но для его реализации требуется ПЛК, способный синхронизировать скорость конвейера, мощность лампы и параметры температуры.