Всем когда-нибудь приходились греться в солнечных лучах, тогда как термометр показывает температуру ниже нуля.

Инфракрасные обогреватели, о которых пойдет речь, дают такой же эффект тепла как и солнце, посылая длинноволновые тепловые лучи, поглощаемые различными поверхностями (стены, пол, предметы мебели и т.д.), которые в свою очередь отдают тепло окружающему воздуху.

Что такое инфракрасный обогрев и ИК-лучи?

Для начала вспомним некоторые элементарные понятия. Любое нагретое тело отдает тепло окружающим его предметам тремя способами

* теплопередачей - теплообмен между двумя теплоносителями через поверхность раздела между ними. Этот принцип реализован в бытовом утюге. Спираль внутри утюга нагревает подошву, а та, в свою очередь, объект глажки;

* конвекцией -  процесс переноса тепла, путем нагрева жидкости либо газа, обтекающего нагретое тело, а от них уже окружающих предметов; Сушку конвективным способом производят в сушильной камере, принцип работы которой состоит в следующем. Теплоносителем в камере является воздух, нагретый электроэнергией, газом, паром, горячей водой или продуктами сгорания жидкого топлива. Воздух, проходя через теплообменник, нагревается и поступает в сушильную камеру. Циркулируя в камере, он нагревает все изделие и затем выводится через вытяжную вентиляцию. Воздух, обтекающий материал, является сушильным агентом. Нагрев при таком способе сушки происходит в направлении снаружи вглубь. Т.е. первым начинает подсыхать наружный слой краски. Подсыхающий наружный слой лакокрасочного покрытия находится в процессе перехода из жидкого состояния в твердое, при этом подвижность его молекул уменьшается и он становится препятствием для частиц растворителя, оставшегося во внутренних слоях краски. Поэтому для того, чтобы удалить растворитель из внутренних слоев лакокрасочного покрытия требуется больше времени и энергии, чем при инфракрасном способе сушки. По этой же причине нельзя нагревать изделие в конвективной камере слишком быстро, т.к. это приведет к дефектам высушиваемого лакокрасочного покрытия;

* тепловым излучением - электромагнитным излучением в определенном диапазоне длины волны, испускаемым веществом за счёт его внутренней энергии. Инфракрасным обогревателем, в принципе, можно считать любое нагретое тело, отдающее тепло окружающим его предметам, в основном, излучением, в то время как остальные пути передачи тепла от него сведены к минимуму.

Тепловое излучение от ИК-обогревателя (или ИКО) через воздух проходит почти беспрепятственно, поэтому вся энергия от прибора почти без потерь достигает всех обогреваемых поверхностей в зоне его действия. И греет он именно их, а не воздух помещения, как это происходит в конвекторах. То есть, тепло от обогревателя передается в первую очередь твердотельным предметам (будь то автомобиль, пол, стены, мебель и т.п.), а уже от них воздуху. Естественно, чем ближе к инфракрасному обогревателю, тем плотнее поток тепла и выше температура предметов. Причем выделение тепла от ИК-обогревателя происходит только в зоне его прямого действия, т.е. обогрев носит локальный характер, что и обеспечивает ИКО целый ряд преимуществ перед другими обогревателями.

Инфракрасные (ИК) лучи - это электромагнитное      излучение, подчиняющееся законам оптики и, следовательно, имеющее ту же природу, что и видимый свет. Они занимают спектральную область между красным видимым светом (длина волны 0,74 мкм) и коротковолновым радиоизлучением (1-2 мм). В свою очередь, инфракрасную область спектра условно разделяют на коротковолновую (от 0,74 до 2,5 мкм),

средневолновую (2,5-50 мкм) и длинноволновую (50-2000 мкм). ИК-лучи излучают все нагретые твёрдые и жидкие тела, при этом длина излучаемой волны зависит от температуры тела - чем она выше, тем короче волны, но выше интенсивность излучения.

Следует так же напомнить, что при низких температурах излучение нагретого твёрдого тела почти целиком расположено в инфракрасной области, и такое тело кажется тёмным. При повышении температуры излучаемые телом волны смещаются в видимую область спектра, и тело вначале кажется тёмно-красным, затем красным, жёлтым и, наконец - при высоких температурах - белым.

Коротковолновое (SHORT WAVE) ИК-излучение свободно проникает сквозь покрытие до самого металла. Лакокрасочный мaтepиaл нaгpeвaeтcя от пoвepxнocти металла, нaчинaя c внутpeнниx cлoёв лaкo-кpacoчнoгo мaтepиaлa. Для выхода растворителя из внутренних слоёв пpeпятcтвий нет, что пoлoжитeльнo cкaзывaeтcя на вpeмeни cушки и кaчecтвe пoкpытия. При этом, растворитель, пepexoдя из внутреннего слоя ЛКМ в

нapужный, увeличивaeт в пocлeднeм cвoю кoнцeнтpaцию. Это способствует лучшему pacтeкaнию кpacки на пoвepxнocти oкpaшeннoгo изделия и пpивoдит к дoпoлнитeльнoму улучшению кaчecтвa пoкpытия.

   Напротив, ИК-излучение среднего диапазона (MEDIUM WAVE), как правило, не проходит дальше середины лакокрасочного покрытия, а нагрев при помощи длинноволновой (LONG WAVE) сушки или тепловым излучением от нагретой печи ограничивается лишь тонким поверхностным слоем

    Современная ИК-сушка позволяет значительно сократить время, затрачиваемое на кузовной ремонт. Она позволяет произвести нагрев поверхности изделия до 150С, что дает возможность производить сушку практически всей гаммы выпускаемых лакокрасочных (в том числе и на водной основе) материалов на любых поверхностях: металл, пластик, дерево и т.д. Достаточно лишь нескольких минут, чтобы ИК-сушка позволила получить готовую окрашенную  поверхность. Применение таймеров и выключателей позволяет контролировать условия нагрева поверхности. После всего лишь трех минут сушки шпатлевки при помощи ИК-сушки можно производить шлифовку.

Время сушки

Большинство ремонтов, производимых в кузовных автомастерских – это мелкие и средние повреждения, в основном в передней, задней или боковой сторонах автомобиля. В отличие от окрасочной камеры, инфракрасная сушка оказывается более эффективной  на небольших участках кузова автомобиля, из-за прямого нагрева обрабатываемой поверхности.

Инфракрасные излучатели также широко применяются в машиностроении, мебельной, химической, авиационной и космической, полиграфической, текстильной, пищевой и других отраслях промышленности.

Отличительная черта ИК-сушек – их высокая производительность, т.е. способность за короткое время и с высокой степенью однородности высушивать поверхность. Более того, они чрезвычайно «дружественны»  по отношению к пользователю и обеспечивают точное управление процессом сушки, что гарантирует наилучшие результаты работы. В настоящее время ИК-сушки снабжены 1,2-мя,3-мя,6-ю и более ИК-лампами с удобными регулировками для поверхностей с различной геометрией и  площадью. Так же в комплект входит таймер установки времени сушки, датчик оптимального расстояния до плоскости объекта сушки. Имеется функция «разгона»- когда лампа пульсирует. Данный режим может быть и как отдельная (независимая) опция, так, и включен в режим нагрева автоматически в течении первой минуты для более плавного нагрева больших поверхностей.

Основные достоинства ИК-излучателей это высокое качество сушки. Высушенное покрытие обладает более высоким качеством (выше твердость, блеск, меньше вкраплений пыли). Экономия электроэнергии обеспечивается благодаря тому, что отсутствует промежуточный теплоноситель и время сушки меньше, чем при конвективной сушке (~0,5 кВт/ч на 1м2 поверхности детали). Возможность производить частичную сушку лакокрасочных покрытий вне камеры. Ускорение процесса подготовки изделий к окраске за счет использования инфракрасного оборудования для сушки грунтов и шпатлевок на постах подготовки. Широкий диапазон температур при их использовании значительно сокращает время сушки и затраты энергии по сравнению с использованием традиционных окрасочно-сушильных камер.

P.S. Статья разработана техническим специалистом ТД "HOLEX".

Обсуждение и вариант простейшей ИК сушки смотрите  ЗДЕСЬ на форуме.