CD Automation produce unidades de potencia con tiristores de la más alta calidad, diseñadas para mejorar la eficiencia de los procesos industriales que requieren un control preciso de la potencia y de la termorregulación. Estas unidades se utilizan en una amplia variedad de sectores, incluidas numerosas aplicaciones que emplean lámparas infrarrojas.
Entre ellas se encuentra también el proceso de estirado-soplado (stretch blow molding), en el que las lámparas infrarrojas desempeñan un papel fundamental en el calentamiento uniforme del material antes de su conformación final.
El mismo principio se aplica en otro proceso clave para lograr recubrimientos de alta calidad, que analizaremos en este artículo: el secado de pinturas y barnices.
Secado: un proceso térmico
Básicamente, para aplicar diferentes revestimientos, como pintura y color, se necesita calor. La función de las lámparas infrarrojas es, de hecho, garantizar el secado de las pinturas húmedas a base de agua y acelerar el proceso de fusión de las pinturas en polvo.
Para optimizar el resultado, es fundamental adaptar el radiador IR a las características del producto que se va a calentar, tanto en términos de longitud de onda como de forma y potencia. La adaptación correcta de la radiación permite una rápida absorción de la pintura, evitando el sobrecalentamiento y garantizando la protección del material y del medio ambiente.
Las fases del secado de las pinturas
El secado de las pinturas, también denominado «secado», es un proceso que normalmente consta de dos fases: una primera fase puramente física durante la cual se produce la evaporación de los disolventes (agua, hidrocarburos, alcoholes, cetonas) y una segunda fase química en la que se produce la polimerización de las resinas (aglutinantes) que contiene.
No todos los productos de pintura requieren la fase química: los productos termoplásticos (o no reticulables) terminan el secado con la evaporación de los disolventes. Por el contrario, los productos termoendurecibles (o reticulables) también presentan la fase de polimerización.
Los equipos implicados
El secado de los productos de pintura se realiza generalmente en un horno, cuya temperatura depende tanto del tipo de producto como del material que compone la superficie pintada y del tipo de tecnología utilizada.
El secado puede realizarse mediante diferentes equipos:
- paneles calefactores de gas con llama abierta;
- paneles calefactores de gas mediante combustión catalítica sin llama;
- tubos, lámparas y placas radiantes calentadas eléctricamente;
- irradiación por microondas.
Las numerosas ventajas del secado por infrarrojos
Las lámparas de infrarrojos son capaces de producir calor dirigido y focalizado sobre las superficies, garantizando un secado uniforme y rápido, para un resultado impecable tanto desde el punto de vista estético como protector. Además, el funcionamiento avanzado de estos sistemas de calefacción permite eliminar la humedad y basar su funcionamiento en energía eléctrica, lo que no requiere el uso de sustancias químicas o combustibles, perjudiciales para la salud y costosos para los empresarios. Esta ventaja hace que las lámparas de infrarrojos puedan utilizarse incluso en presencia de sustancias inflamables, como las pinturas, garantizando la seguridad de los trabajadores.
Una radiación en resonancia con el material
Sin embargo, para que se produzcan los beneficios mencionados anteriormente, es necesario que la radiación electromagnética emitida por las lámparas infrarrojas sea absorbida por las moléculas del producto de recubrimiento. En otras palabras, es necesario que la energía transportada por la radiación sea capaz de inducir una vibración en las moléculas, denominada agitación molecular, con el consiguiente aumento de la temperatura del material.
Dado que la frecuencia propia de vibración de una molécula depende de su estructura, para que los rayos IR sean fácilmente absorbidos, es necesario que la longitud de onda de la radiación esté sincronizada, es decir, que entre en resonancia con la del material del que está compuesto el recubrimiento.
Las exigencias del sector automovilístico
El pintado industrial es un proceso muy utilizado, especialmente en el sector automovilístico, un ámbito en constante búsqueda de velocidad y aumento de la producción. Los objetivos fijados por el sector exigen una reducción drástica de los tiempos de secado de las pinturas. Y es precisamente en la búsqueda emprendedora de una solución para el sector automovilístico donde entra en juego el prestigioso know-how de CD Automation.
Una galería para el secado de vagones de tren
La empresa, con sede en Legnano, ha participado en el diseño de una galería para el secado y recocido de pinturas mediante lámparas infrarrojas en vagones de tren.
Esta técnica de secado de pinturas se aplicó por primera vez con éxito en superficies tan extensas, satisfaciendo las demandas del cliente de aumentar la productividad, modernizando el horno existente y evitando así la construcción de una nueva planta.
Secado de pinturas con lámparas infrarrojas: el proyecto de la instalación
PPara reducir los tiempos de secado de las pinturas y aumentar la productividad, se han instalado dos paredes paralelas compuestas por 59 zonas cada una, con dos lámparas infrarrojas de onda corta por cada zona, lo que suma un total de 236 lámparas de 3750W y una potencia total de la instalación de 0,9 MW.
La conversión del horno de aire caliente en uno con tecnología IR ha dado un resultado espectacular: un tiempo de producción reducido 12,5 veces en comparación con el rendimiento registrado por el horno de convección anterior. El tiempo total de paso por el horno del vagón sometido al tratamiento de pintura industrial ha pasado de 100 a 8 horas, lo que corresponde a un solo día laborable.
La contribución de CD Automation al sector del secado de pinturas
El equipo de expertos de CD Automation ha diseñado un sistema preciso de gestión y control de las lámparas infrarrojas para gestionar correctamente la potencia utilizada en el secado de las pinturas.
El sistema diseñado por CD Automation se compone de 3 unidades de potencia multicanal REVO PN 24 y otras tantas unidades de potencia multicanal REVO PN 12, y permite:
- optimizar el consumo;
- supervisar las variables eléctricas;
- diagnosticar rápidamente las averías de los elementos calefactores y los cortocircuitos en los tiristores;
- comunicarse a través del bus de campo.
La fructífera contribución de REVO PN al secado de pinturas
Gracias a la unidad REVO PN de CD Automation, es posible reducir considerablemente los picos de potencia, manteniéndolos por debajo de los niveles acordados contractualmente y evitando penalizaciones y gastos imprevistos.
REVO PN es un producto modular capaz de gestionar hasta 24 elementos calefactores. Al sincronizar el encendido de todos los canales, se evitan los problemáticos picos de tensión y se mantiene el factor de potencia cercano a 1.
Por último, pero no menos importante, el modo «Dynamic burst firing» de REVO PN permite reducir el parpadeo en aplicaciones con lámparas infrarrojas de onda corta.
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