Cos'è la polvere di rivestimento in polvere laser?
Laser curing technology uses an infrared laser to rapidly gel and then cure powder coating particles that have been electrostatically sprayed onto the surface of a part. The melted particles react chemically during a cross-linking process to form a coating that is typically thicker, harder, and more durable than paint. Laser-cured powder coatings can achieve a variety of common powder coating surface effects, including smooth, trame fine e ruvide, grano fluviale, rughe e effetti metallici miscelati e legati .
Tradizionalmente, i rivestimenti in polvere sono curati in forni industriali che utilizzano lampade di riscaldamento con convezione o a infrarossi . Il processo laser differisce significativamente da questi metodi tradizionali in due modi principali . In primo luogo, il laser che si curerà selettivamente solo l'area illuminata, piuttosto che riscaldare estese l'intera parte e la parte del forno {{2}. Efficienza . Secondo, il processo di riscaldamento stesso è più efficiente, riducendo notevolmente il tempo di indurimento richiesto . per le operazioni di rivestimento di polvere industriali, questo migliora notevolmente il processo di throughput .
In che modo funziona il rivestimento del rivestimento in polvere laser?
La configurazione di base di un sistema di indurimento laser è relativamente semplice . Il raggio di output di un sistema laser a diodi ad alta potenza viene rimodellato e omogeneizzato attraverso un sistema ottico e quindi proiettato sulla superficie della parte per riscaldare solo le aree selezionate .}}}
Le travi laser di grandi dimensioni utilizzate nel processo di indurimento laser possono essere personalizzate di forma e dimensioni per coprire le aree piccole come pochi pollici per un lato fino a grandi metri larghi e di diametro . a seconda della configurazione di raggio, a seconda della configurazione di Laser, a seconda della configurazione di Laser, per essere utilizzate più grandi per il raggio, possono essere utilizzate più grandi per il raggio, possono essere utilizzate più grandi per l'Illuminate. aree .
Un altro approccio per parti o parti più grandi con forme altamente curve è quello di montare l'ottica di proiezione laser su un braccio robotico . Questo consente al raggio di essere spostato sulla superficie della parte, anche ad angoli variabili, curando il rivestimento in polvere mentre si muove .}
La cura del laser utilizza sistemi laser a diodi ad alta potenza perché offrono diversi vantaggi chiave in questa applicazione ., il loro output può essere facilmente convertito in un raggio rettangolare (così come altre forme di raggi) con una distribuzione di intensità uniforme . questo è difficile da raggiungere con il garbo altamente focalizzato, rotondo di un'intensità di ghiottona. laser .
In secondo luogo, i sistemi laser a diodi hanno la massima efficienza elettronica di tutti i tipi laser, in genere superiore al 50%. inoltre, le lunghezze d'onda a infrarossi prodotte dai laser a diodi penetrano in più micron al di sotto della superficie del rivestimento .} questo riscaldamento volumetrico rapido nell'energia della polvere, mentre si stacca il mantenimento del rivestimento sotto l'energia. Il substrato . Poiché il processo laser del diodo evita il riscaldamento sfuso del componente, i tempi di raffreddamento sono significativamente ridotti, rendendo possibile i rivestimenti di cura del laser su materiali sensibili alla temperatura .
Vantaggi della curiosità del rivestimento in polvere laser
La cura del laser è una tecnologia innovativa che supera i limiti dei metodi più vecchi, offrendo risultati di alta qualità più velocemente e ad un costo inferiore . vantaggi chiave dei rivestimenti in polvere attillati: includono:
Velocità
I laser a diodi a infrarossi forniscono riscaldamento rapido e localizzato che cura i rivestimenti in polvere in pochi minuti . dopo che il rivestimento del rivestimento, il materiale sottostante si raffredda rapidamente . al contrario, le ovens convenzionali richiedono decine di minuti per riscaldare in modo uniforme l'intera parte, curare il rivestimento in polvere e poi raffreddare di nuovo .
Efficienza energetica
Le sorgenti di luce del diodo laser sono altamente efficienti elettricamente, con quasi tutta la loro energia diretta all'area target . Il laser riscalda selettivamente la polvere in modo efficiente, con conseguente minore energia utilizzata per riscaldare il pezzo e praticamente nessun consumo di energia all'ambiente del forno .}}}}
Nessun calore di scarto
I sistemi di indurimento laser sono forni "freddi" che emettono praticamente alcun calore di scarto nello spazio circostante, riducendo i requisiti per il sistema di controllo della temperatura dell'attrezzatura .
Stress termico minimo
La cura del rivestimento in polvere laser è adatta per materiali sensibili al calore come materie plastiche e legno, nonché parti delicate con sottili caratteristiche di metallo .
Controllo del processo
L'operazione a temperatura ambiente consente un controllo preciso della temperatura di rivestimento all'interno o meno a 1 grado Celsius usando dispositivi metrologici a bordo come i immagini termiche .
Flessibilità
I forni laser sono caratterizzati da funzionalità di avvio/arresto quasi istantanee, il che significa che non è richiesto alcun tempo di inattività o di riscaldamento . inoltre, la qualità del pezzo bersaglio ha un impatto minimo sulle prestazioni del rivestimento perché il forno laser si riscalda e monitora le parti di altezza senza difetti numeri .
Piccola impronta
I sistemi di indurimento laser sono compatti e non occupano più spazio del pavimento della parte che elaborano . inoltre, il processo è intrinsecamente compatibile con il flusso di parti continue, minimizzando l'impronta complessiva e massimizzare il throughput di produzione .
Basso costo di proprietà
I costi operativi sono ridotti attraverso il consumo di energia ridotto, nessun calore di scarto generato (che altrimenti riscalderebbe l'ambiente di produzione circostante) e ridotto significativamente le spese di manutenzione .
Footprint a basso contenuto di carbonio
L'efficienza energetica elettrica intrinseca, l'eliminazione del calore dei rifiuti irradiato dall'apparecchiatura e la mancanza di materiali di consumo rendono tutti il laser curando un processo più rispettoso dell'ambiente e sostenibile .
Laser CURING VS . ovens convezione
I forni convezione sono essenzialmente industrializzati e versioni ridimensionate di ovens di convezione domestica . sono posizionate all'interno del forno e l'aria viene riscaldata, di solito da un bruciatore a gas o da un elemento di riscaldamento elettrico . l'aria è circolata per tutta la cavità del forno per riscaldare equamente la parte. intaglio tra 325 graduali da 40 gradi. F .- sebbene i forni possano essere impostati più alti per raggiungere le temperature del substrato in quella gamma -Parte sono in genere cotti per 10-20 minuti per curare completamente .
L'ovvio svantaggio dei forni di convezione è la loro inefficienza energetica . devono riscaldare grandi volumi d'aria e il forno stesso, e devono aumentare la temperatura dell'intera parte, non solo il rivestimento in polvere . i forni a polvere di convezione sono spesso lasciati al minimo tra i cambiamenti, a volte anche a correre 24 ore per evitare la temperatura critica {a valore di convezione. Di questo spreco tempo ed energia e crea una grande impronta di carbonio . ovens convezione occupano anche una quantità relativamente grande di spazio di produzione .
Confronto tra indurimento laser e forni a infrarossi
I forni a infrarossi trasferiscono l'energia sulla superficie di una parte mediante riscaldamento radiativo, trasferendo l'energia direttamente senza fare affidamento sulla convezione . usano una varietà di fonti di luce come lampade al quarzo, emettitori in ceramica o emetriti di tungsen per generare radiazioni a infrarossi . in aggiunta, in aggiunta a unità di catalitica {2} o il gas propano catalizza una reazione sulla superficie di un emettitore specializzato per produrre radiazioni a infrarossi senza una fiamma aperta .
Il riscaldamento a infrarossi è più rapido e più efficiente dal punto di vista energetico del riscaldamento convezione . in effetti, l'efficienza di conversione elettrica-ottica dei laser a diodi e le fonti a infrarossi tradizionali sono comparabili ., tuttavia, mentre la cura tradizionale infrarossa ha alcune simility alla cura del laser, le fonti non percorsi sono molto meno efficienti {6} {6} {6}
One reason for this is that non-laser infrared heaters emit broadband radiation. Most of this radiation is not well absorbed by the powder coating and therefore does not directly contribute to the curing process. In addition, infrared heaters radiate in all directions. Therefore, most of the infrared heater's output does not reach the workpiece, but only heats the oven Cavità . Questo tipo di riscaldamento rende difficile monitorare il processo in situ .
Al contrario, i sistemi di indurimento laser a diodi offrono una ristretta gamma di lunghezze d'onda a infrarossi in un raggio altamente diretto . di conseguenza, la luce laser viene assorbita molto più dalle particelle di rivestimento in polvere, che promuove direttamente il processo di cura . in aggiunta più veloce .
Come usare la cura del rivestimento in polvere laser?
La cura laser è compatibile con quasi tutti i tipi di rivestimenti in polvere e materiali del substrato, rendendolo ampiamente applicabile . Le applicazioni comuni includono:
Migliorare la resistenza alla corrosione nei componenti automobilistici, tra cui ruote, componenti del telaio e parti sottoscocca
- Aumentare la durata dei componenti dell'aeromobile e fornire protezione da condizioni estreme
- Fornire una finitura forte e attraente per i prodotti di consumo come frigoriferi, lavatrici, forni e mobili per esterni
- Migliorare la resistenza alle intemperie nei componenti dell'edificio come cornici e ringhiere
- Proteggere macchinari industriali, strumenti e alloggiamenti da usura e ambienti duri
- Fornire isolamento elettrico e protezione per alloggiamenti in metallo, telaio e connettori nelle attrezzature industriali
- Creazione di rivestimenti biocompatibili e antimicrobici per attrezzature ospedaliere e dispositivi medici
Dalla produzione automobilistica alla produzione di dispositivi medici, il rivestimento in polvere è una tecnologia ampiamente utilizzata . le industrie chiave includono: automobili, attrezzature agricole, aerospaziale, attrezzatura, edificio e costruzione, mobili, attrezzature industriali, elettronica, dispositivi medici
