红外加热在汽车行业必不可少

  • 红外辐射器可在短时间内传输大量能量
  • 红外加热是非接触式加热,且能量更集中
  • 使用更现代的中波辐射器可以更快地固化刹车片上的防腐蚀保护涂层
  • 贺利氏的辐射器在汽车行业中拥有数十年的成功应用

红外加热是汽车和机动车部件生产中广泛使用的加热源。它在这个行业的应用可以追溯到20世纪50年代,自那之后,红外技术取得了巨大的进步。例如,安装了现代红外系统可以消除生产瓶颈、加快生产效率并节约成本。这已经被一家英国公司所证实,采用这一方式,该公司在刹车片上的粉末涂层固化生产量达到了原来的四倍。

现代汽车生产中的红外加热

制动系统对于任何机动车辆都是非常重要的部分。Federal Mogul,是一家为全球车辆制造制动系统部件的英国公司。Federal Mogul公司的刹车片具有防腐蚀涂层,可在运行时保护刹车片免受喷水损坏。在生产线上涂上这种黑色环氧树脂涂层后,必须将其固化,这最初是使用传统的中波红外辐射器进行的。然而,不断增长的销售需求意味着这种干燥方式无法跟上生产要求,公司必须消除瓶颈以保持竞争优势。

加热/固化过程有各种限制。首先,所施加的任何热量应仅作用在产品表面,而不是在整个刹车片的材料内部。此外,因为可用的生产空间有限,所以新的加热系统必须能够适合现有的空间。中波红外辐射是熔化和固化环氧涂层的理想选择,因此快中波辐射器的红外系统成为了最终选择。快中波辐射器能够在发出有效的中波辐射的同时提供加速过程所需的能量。更重要的是,与传统中波辐射器加热和冷却需要数分钟相比,快中波辐射器仅需数秒的响应时间。现代快中波辐射器的秒级反应速度也意味着它们易于操控,这意味着可以在干燥炉内设定温度分布来适应一系列不同的刹车片的固化。

新型162kW红外炉配有30个快中波辐射器。它先使粉末达到熔点,然后将涂覆的产品保持在适当的温度以确保固化。现代红外系统的安装使多品种刹车片的粉末涂层固化达到了原先的四倍。

红外加热技术在汽车制造中的首次应用可以追溯到20世纪50年代,红外辐射器已经投入使用。那时,红外加热被认为是汽车车身干燥的创新。红外辐射器通常为中波管,速度慢,多由金属管,陶瓷或石英玻璃制成。第一个石英玻璃红外辐射器包含一根不透明管,并配有外部反射板。虽然其响应速度非常慢,功效也不是特别强大,但由于其无接触的操作模式,相比以前使用的热风炉具有明显的优势。

随着汽车日益现代化,其中的塑料部件和电子产品的应用变得越来越普遍。这意味着加热过程也必须更加精确,因为电子和塑料都不能长时间耐受热风。几乎没有加热工艺能够在80℃的条件下保持烘箱的长时间待机,大多情况是仅在需要时有针对性地加热。这样生产机器、现场环境和被加热车辆的其它部分,例如乘客座椅区域,可以保持相对冷却。

对更快的生产速度和更低的成本要求的压力,进一步推动了更高效加热源的发展。

汽车行业红外加热技术

如今,各个著名汽车制造商都安装了红外系统,它们仍然被用于汽车车身的加工,同时也用于预干燥、表面漆的干燥以及修理中的干燥。此外,红外被越来越多地应用于零部件加工。油箱、泵、齿轮、油槽或前文讨论的刹车片,全都有着必须被固化或干燥的涂层或保护漆。并且,还有用于汽车塑料的加热过程。例如,注塑成型的塑料部件可以通过加热去毛刺,对于后续要涂覆或上漆的塑料部件来说,这一步骤可以提高产品质量。

自20世纪50年代以来,红外加热技术取得了长足的进步。石英玻璃红外辐射器现在一般都是双管形式,因为该设计更稳定并且还能传递更多能量到待加热的产品表面。现在的反射罩不再是外部的,而是集成在辐射器内。黄金涂层的反射效率也非常高,大约95%的红外热辐射可以作用到产品上。这意味着涂层能更快变热的同时关联的部件不会被加热。另外,集成反射膜也更不易变脏。

在红外加热技术的发展初期,辐射器的功率相对较低。而如今,如果需要,它可以实现高达1000 kW/m²的功率密度。卷材涂料等应用就需要这样的高功率。对于汽车行业的大多数应用,约为100 kW/m²的功率就足够了。通常,20至30 kW/m²足以实现大多数涂料的高效干燥。

现代红外模块非常紧凑,可以很容易地改装进或者优化到现有的加热炉。 举个红外加速器的例子来说,它可置于热风炉的前端,用于处理塑料保险杠涂覆,使用红外预干燥可加速该过程。

对于复杂的部件来说,可结合使用热风和红外线加热更有利。红外辐射器提供直接热量,而来自热风炉的热量可以到达所有隐藏的角落和角度。

现代红外辐射器可以在波长、功率和辐射器形状方面与产品和工艺完美匹配。在任何情况下,加热源与工艺和材料完全匹配都是非常值得的,因为这样不仅可以提高生产速度,还可以提高质量、降低废品率并节省成本。

返回顶部