W linii produkcyjnej elementów samochodowych proces utwardzania proszkowym nie może mieć żadnych odchyleń. Niewystarczające utwardzenie skutkuje brakiem przyczepności elementów i koniecznością ich wyrzucenia. Nadmierne utwardzenie natomiast powoduje straty energii oraz ryzyko deformacji elementów. Hybrydowy system IR plus UV staje się coraz popularniejszy, ale tylko wtedy, gdy źródło UV zapewnia stałą i powtarzalną moc.
Co jest istotne z technicznego punktu widzenia
Lampy UV o właściwościach bakteriobójczych są lampami na parę rtęci, zaprojektowanymi do wydzielenia dużej mocy promieniowania na długości fali 254 nm. Charakteryzują się małymi tolerancjami co do długości łuku elektrycznego oraz niskimi fluktuacjami w tym parametrze. W praktyce oznacza to stabilną charakterystykę spektralną i przewidywalną gęstość energii na całej powierzchni elementu.
Określamy maksymalną intensywność promieniowania na płaszczyźnie pracy, a jej dostarczanie realizujemy za pomocą reflektorów pokrytych warstwą dichroiczną, które kształtują wiązkę światła i ograniczają straty ciepła. Można oczekiwać stabilnej pracy lampy przez ponad 5 000 godzin, przy spadku mocy poniżej 5% w kontrolowanych warunkach termicznych. Gęstość mocy jest dostosowana do linii o dużych prędkościach produkcji, a lampy pracują bez wydzielenia ozonu, przy czym ich osłony są zaprojektowane tak, aby mogły funkcjonować w ekstremalnych warunkach temperaturowych.
Dlaczego to działa w tej aplikacji
W procesie utwardzania proszkowym w przemyśle motoryzacyjnym od radiających fal IR używa się do podniesienia temperatury elementu, a następnie od fal UV do uruchomienia procesu wzajemnego połączenia składników powłoki. Promieniowanie o długości fali 254 nm z lampy przyspiesza aktywację fotoinicjatorów, co skraca czas obróbki termicznej i obniża maksymalną temperaturę elementu.
W praktyce oznacza to, że można zmniejszyć ograniczenia wynikające z szybkości produkcji, zmniejszyć ilość elementów uszkodzonych z powodu deformacji oraz ograniczyć zużycie energii poprzez skrócenie czasu obróbki w piecu. Efektem jest proces o przewidywalnych parametrach: szybsze utwardzenie, lepsza kontrola połysku elementów oraz mniejsza liczba koniecznych korekt.
Co należy uwzględnić, aby wszystko zadziałało prawidłowo
Integracja hybrydowego systemu polega na właściwym zarządzaniu ciepłem oraz umiejscowieniu lampy. Lampa musi być zsynchronizowana z grzałem IR, aby element osiągnął odpowiednią temperaturę przed ekspozycją na fale UV.
Reflektory i zasłony muszą odpowiadać specyfice konstrukcji – w przeciwnym razie doskwiera nierównomierność dystrybucji światła. Istnieją określone tolerancje montażowe: należy zachować określoną odległość między lampą a elementem, a także zapewnić odpowiedni przepływ chłodziwa, aby temperatura osłony pozostawała stała. Jeśli przepływ powietrza jest niewystarczający, intensywność światła rośnie, a żywotność lampy się zmniejsza.
Należy wcześnie zaplanować interfejsy połączeń – dobrze dobrać zasilanie, typ konektorów oraz mechanizmy współpracy z transportorem i PLC. Gdy te detale zostaną prawidłowo zaplanowane, lampa UV będzie funkcjonować jako parametr procesu, który można łatwo mierzyć, kontrolować i na którymo można polegać w każdej sytuacji.