红外线对流固化装置及涂层红外固化方法与流程

本发明涉及喷涂领域，特别涉及一种红外线对流固化装置及涂层红外固化方法。

背景技术：

传统的喷涂工艺，在对工件喷涂后，需要进行固化处理，以往一般采用热风烘烤的固化方式，但是热风烘烤的固化方式效率不高，耗能较大，并且涂层成品效果并不佳。

现今出现了红外辐射的固化方式，红外辐射对工件上作用的区域效果较佳，但是与热风烘烤的固化方式相比，红外辐射是电磁波辐射，对于结构相对复杂的工件，容易出现固化不均匀的情况，特别是侧面或者缝隙固化不充分，表面有些地方也有固化不完全。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出红外线对流固化装置，红外辐射与热风烘烤的固化方式结合，提高固化效果，降低耗能。

本发明还提出涂层红外固化方法，提高红外辐射固化的效率，降低耗能，提高固化效果。

根据本发明的第一方面实施例的红外线对流固化装置，包括：输送机构；红外辐射机构，所述输送机构部分设置在所述红外辐射机构中；热风对流机构，所述输送机构部分设置在所述热风对流机构中；所述输送机构能够将外部工件依次传输至所述红外辐射机构和所述热风对流机构中。

根据本发明实施例的红外线对流固化装置，至少具有如下有益效果：

本发明红外线对流固化装置，将红外辐射与热风烘烤的固化方式结合，通过输送机构将工件先传输至红外辐射机构中，红外辐射机构能够使得工件以及涂层快速预热升温，同时使涂层形成谐振状态和引起涂层物质的化学键的断裂，达到快速干燥与固化的目的，固化效率较高，而后传输至热风对流机构中，热风对流机构输出热风来对工件的侧面、缝隙等位置进行热风烘烤处理，使得固化更加完全，并且由于经过红外辐射机构的预热升温处理，工件以及涂层温度已经在较高水平，热风对流机构作用的效率也大大提高，本设计的耗能大幅度降低，而固化质量则显著提高。

根据本发明的一些实施例，所述红外辐射机构包括红外辐射壳体以及设置在所述红外辐射壳体内的红外辐射模组，所述输送机构能够进入所述红外辐射壳体内，并且所述红外辐射模组能够对所述输送机构上的工件红外辐射处理。

根据本发明的一些实施例，所述红外辐射模组包括多个红外辐射组件，并且多个红外辐射组件沿弧线排布。

根据本发明的一些实施例，多个红外辐射组件沿竖直方向立式排布。

根据本发明的一些实施例，所述红外辐射组件包括光谱频率不同的红外加热单元以及红外固化单元。

根据本发明的一些实施例，所述热风对流机构包括热风对流壳体以及设置在所述热风对流壳体内的热风模组，所述输送机构能够进入所述热风对流壳体内，所述热风模组能够对所述输送机构上的工件对流固化处理。

根据本发明的一些实施例，所述热风对流壳体内设置有条状的对流固化通道，所述输送机构能够带动外部工件沿对流固化通道的长度方向传输，所述热风模组包括多个热风组件，并且多个热风组件沿所述对流固化通道的长度方向排布。

根据本发明的一些实施例，所述对流固化通道与所述热风对流壳体的内腔连通。

根据本发明第二方面实施例的涂层红外固化方法，基于上述任一实施例公开的红外线对流固化装置运行，包括：加热扩散步骤，红外加热单元对工件上的涂层加热扩散处理；熔平步骤，待工件上的涂层熔融流平并降温；固化步骤，红外固化单元对工件上的涂层辐射固化。

根据本发明实施例的涂层红外固化方法，至少具有如下有益效果：

本发明涂层红外固化方法，先通过红外加热将涂有涂料的工件进行高温加热，使得挥发组分的扩散移出，熔平步骤中在热量的作用下涂料快速熔融流平，获得平整光滑的涂膜，最后通过固化步骤，红外固化单元对工件上的涂层辐射固化，提高红外辐射固化的效率，降低耗能，提高固化效果。

根据本发明的一些实施例，所述加热扩散步骤中，红外固化单元的光谱频率与工件上的涂层的吸收频带相对应。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明红外线对流固化装置其中一种实施例的正视图；

图2为本发明红外线对流固化装置其中一种实施例的俯视图；

图3为本发明红外线对流固化装置其中一种实施例的内部结构侧视图；

图4为本发明涂层红外固化方法其中一种实施例的流程图。

附图标记：

输送机构100、红外辐射机构200、红外辐射壳体210、红外辐射模组220、红外辐射组件221、热风对流机构300、热风对流壳体310、热风模组320、对流固化通道330。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-3所示，根据本发明实施例的红外线对流固化装置，包括输送机构100、红外辐射机构200以及热风对流机构300；输送机构100部分设置在红外辐射机构200中，并且，输送机构100部分设置在热风对流机构300中；输送机构100能够将外部工件依次传输至红外辐射机构200和热风对流机构300中。

其中，输送机构100在常规的传送带、传送链、平移驱动设备中进行选取，进一步地，可以在传送带上设置有机械爪，从而抓取工件，带动工件移动至红外辐射机构200或者热风对流机构300中，而沿输送机构100的传输方向，红外辐射机构200位于前方，而热风对流机构300位于后方，而机械爪可以采用气吸式或者磁吸式机械爪，从而可以减少与工件的接触面积，使得工件上的涂层充分固化。

本发明红外线对流固化装置，将红外辐射与热风烘烤的固化方式结合，通过输送机构100将工件先传输至红外辐射机构200中，红外辐射机构200能够使得工件以及涂层快速预热升温，同时使涂层形成谐振状态和引起涂层物质的化学键的断裂，达到快速干燥与固化的目的，固化效率较高，而后传输至热风对流机构300中，热风对流机构300输出热风来对工件的侧面、缝隙等位置进行热风烘烤处理，使得固化更加完全，并且由于经过红外辐射机构200的预热升温处理，工件以及涂层温度已经在较高水平，热风对流机构300作用的效率也大大提高，本设计的耗能大幅度降低，而固化质量则显著提高。

在本发明的一些实施例中，如图3所示，红外辐射机构200包括红外辐射壳体210以及设置在红外辐射壳体210内的红外辐射模组220，输送机构100能够进入红外辐射壳体210内，并且红外辐射模组220能够对输送机构100上的工件红外辐射处理。

红外辐射壳体210内形成相对密闭的内腔，红外辐射壳体210设置有进出口以允许输送机构100和工件进入。

具体地，红外辐射模组220包括多个红外辐射组件221，红外辐射组件221可以是红外发射器，并且多个红外辐射组件221沿弧线排布，从而两端的红外辐射组件221的发射端朝向工件倾斜，从而可以照射到工件的更多位置，进一步地，输送机构100的输送方向的两侧均可以设置有红外辐射模组220，从而能够对工件两侧进行处理。

在本发明的一些实施例中，多个红外辐射组件221沿竖直方向立式排布，使得竖直设置的工件获得等同的均匀固化。

在本发明的一些实施例中，红外辐射组件221包括光谱频率不同的红外加热单元以及红外固化单元。

由于在红外辐射的过程中，可以存在加热扩散的步骤以及固化步骤，根据具体的涂层需要，两者需要设置的红外光谱频率可能有区别，因此此处可以设置有两种红外辐射组件221，能够发出不同光谱频率的红外线，从而提高固化效率。

在本发明的一些实施例中，如图2所示，热风对流机构300包括热风对流壳体310以及设置在热风对流壳体310内的热风模组320，输送机构100能够进入热风对流壳体310内，热风模组320能够对输送机构100上的工件对流固化处理。

具体地，热风对流壳体310内设置有条状的对流固化通道330，输送机构100能够带动外部工件沿对流固化通道330的长度方向传输，热风模组320包括多个热风组件，并且多个热风组件沿对流固化通道330的长度方向排布，热风组件可以包括风机以及加热片，风机带动风流经过发热片，而后送入到热风对流壳体310内。

输送机构100能够带动外部工件沿对流固化通道330移动，从而使得热风流均匀地经过工件表面，提高固化效果。

在本发明的一些实施例中，对流固化通道330与热风对流壳体310的内腔连通，从而使得经过红外辐射处理后的工件可以携带热量直接进入到热风烘干处理中，提高热风烘干处理的效率。

根据本发明第二方面实施例的涂层红外固化方法，基于上述任一实施例公开的红外线对流固化装置运行，如图4所示，包括：加热扩散步骤，红外加热单元对工件上的涂层加热扩散处理；熔平步骤，待工件上的涂层熔融流平并降温；固化步骤，红外固化单元对工件上的涂层辐射固化。

本发明涂层红外固化方法，先通过红外加热将涂有涂料的工件进行高温加热，使得挥发组分的扩散移出，熔平步骤中在热量的作用下涂料快速熔融流平，获得平整光滑的涂膜，最后通过固化步骤，红外固化单元对工件上的涂层辐射固化，提高红外辐射固化的效率，降低耗能，提高固化效果。

根据本发明的一些实施例，加热扩散步骤中，红外固化单元的光谱频率与工件上的涂层的吸收频带相对应。

研究表明，对涂膜、涂层等进行红外辐射处理，涂膜、涂层上除了发生将辐射能转换为热能的纯物理过程外，在涂膜内、尤其是热固型的涂膜内，会产生化学反应，加热扩散步骤中红外辐射透入涂层工件与涂层的预热升温，挥发组分的扩散移出；固化步骤中红外辐射作用于化学键的固化，此时吸收辐射最为集中，在此阶段所发生的化学反应速度直接影响最终固化所需要的时间。各类涂料成分大都含有羟基和羧基，其分子键固有振荡频率相应波长在2～3.5μm之间。

当红外辐射源的光谱频率与涂层的吸收频带对应时，则该辐射能直接作用于化学键，形成谐振状态和引起化学键的断裂，以达到快速干燥与固化的目的，由此可以看出，当红外线的波长频谱与涂料的吸收频谱的匹配度越高，其烘干固化的效果就越好。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。