O revestimento em pó é usado para criar acabamentos duráveis em muitos setores, incluindo automotivo, eletrodomésticos, móveis, equipamentos de construção e maquinário agrícola. Mas, à medida que os volumes de produção aumentam, também aumentam as necessidades dos fabricantes de aprimorar a sustentabilidade, reduzir o consumo de energia, acelerar a produção e cortar custos. Os métodos tradicionais de cura de tintas em pó representam obstáculos para atingir esse objetivo, criando ineficiências que os produtores não podem mais se dar ao luxo de ignorar.
A cura a laser é uma inovação revolucionária que oferece uma solução rápida, eficiente em termos de energia e altamente controlada para os usuários de revestimento em pó. Ela oferece um processo de cura sustentável que atende às demandas modernas de fabricação sem comprometer a qualidade ou a eficiência.
Vamos aprender exatamente como.
O que é cura a laser
O processo de revestimento em pó começa com a pulverização de um pó seco, carregado eletrostaticamente, sobre as superfícies das peças metálicas. A força eletrostática faz com que as partículas de pó adiram à peça em uma camada de espessura uniforme.
Depois de aplicada, a peça revestida é curada com calor. Isso derrete e funde as partículas de pó que se solidificam para formar um revestimento com acabamento liso. Essa etapa de cura garante que o revestimento forme uma camada protetora resistente, que normalmente é mais espessa, mais dura e mais durável do que a tinta.
Os métodos tradicionais de cura de tintas em pó dependem do aquecimento da peça em massa para derreter as partículas de pó. A abordagem mais comum utiliza fornos de convecção que aquecem grandes volumes de ar para aumentar a temperatura de uma peça inteira. Isso garante que o revestimento em pó atinja a temperatura necessária para a cura, mas também desperdiça energia significativa ao aquecer a peça inteira, bem como o ambiente de produção ao redor do forno.
Os fornos de infravermelho (IR) oferecem uma alternativa mais rápida. Eles usam aquecimento radiante para aquecer diretamente o revestimento em pó, portanto, são mais eficientes do que os fornos de convecção. Mas eles ainda emitem luz em todas as direções, o que leva a ineficiências e perda de energia. Além disso, os aquecedores infravermelhos emitem luz de banda larga, a maior parte da qual não é bem absorvida pelo revestimento em pó e, portanto, não contribui para aquecê-lo.
A cura a laser adota uma abordagem fundamentalmente diferente ao utilizar uma fonte de laser de diodo de banda estreita, altamente direcional e de alta intensidade como fonte de calor. Essa luz intensa do laser pode ser eficientemente coletada, moldada e projetada nas superfícies das peças.
Isso permite que o laser aqueça apenas as superfícies desejadas da peça e praticamente nada mais. Além disso, a faixa estreita de comprimentos de onda infravermelha produzida pelo laser é bem absorvida pelas partículas de revestimento em pó, curando-as de forma eficiente e evitando o aquecimento desnecessário da própria peça. O resultado líquido é uma redução de cerca de 10 vezes no tempo do ciclo de cura em relação aos fornos de convecção
Por fim, a eficiência de conversão elétrica dos lasers, ou seja, a quantidade de energia elétrica necessária para produzir a quantidade necessária de luz laser, é significativamente maior do que a de qualquer outro tipo de fonte de infravermelho. Isso significa que uma grande porcentagem da energia elétrica fornecida ao sistema a laser vai para a cura efetiva do revestimento, em vez de ser desperdiçada. Essa eficiência, juntamente com a alta velocidade do processo, é um fator crítico que contribui para a alta sustentabilidade da cura a laser.
IPG Photonics coloca os benefícios da cura a laser em produção
Os Sistemas Modulares de Cura a Laser IPG permitem que os fabricantes aproveitem plenamente os benefícios da cura de tintas em pó a laser em um ambiente de produção de alto volume. Esses sistemas proporcionam economias tangíveis de custo, tempo e espaço físico em relação aos fornos de convecção e de lâmpada infravermelha. Mais importante ainda, os sistemas de cura de tintas em pó a laser IPG oferecem uma alternativa mais sustentável, reduzindo o consumo de energia e o desperdício e, ao mesmo tempo, aprimorando o controle do processo.
O componente básico dos sistemas modulares de cura a laser IPG é uma célula de 2,4 m (8 pés) de comprimento, construída com largura suficiente para acomodar peças com revestimento em pó. Normalmente, as peças se movem continuamente pelo sistema, que as cura em aproximadamente 2 minutos, incluindo a aceleração e o resfriamento.
A produtividade dessa configuração básica pode ser ampliada tornando o sistema mais longo. Módulos adicionais de 1,2 m (4 pés) de comprimento podem ser adicionados aos Modular Laser Curing Systems conforme necessário para aumentar o comprimento do sistema indefinidamente.
Na verdade, há várias maneiras diferentes de configurar o Sistema Modular de Cura a Laser IPG para atender a requisitos específicos ou para integrá-lo a equipamentos de produção existentes. Por exemplo, ele pode ser construído para suportar o transporte contínuo ou o transporte de parada e movimento. Ele pode incorporar robótica para lidar com misturas de peças variáveis ou para curar peças com superfícies curvas.
Mas, independentemente da forma que um sistema de cura a laser assuma, ele normalmente ocupará cerca de 10 vezes menos espaço do que um forno de convecção com rendimento equivalente. Além disso, a capacidade de dimensionar o sistema significa que ele pode ser expandido com o tempo se os volumes de produção aumentarem. Em contrapartida, os fabricantes normalmente precisam comprar um forno de convecção grande o suficiente para atender às suas necessidades previsíveis de longo prazo, já que a atualização posterior não é uma opção econômica.
Outra vantagem importante do Sistema Modular de Cura a Laser é que ele oferece um controle preciso do processo. Isso é possível graças a dois fatores fundamentais.
Primeiro, é um forno "frio", que praticamente não irradia calor residual. Isso permite a integração de instrumentos avançados de metrologia, como câmeras térmicas, que podem medir as temperaturas da superfície do revestimento em tempo real. Em contraste, os fornos de convecção e de infravermelho só podem fornecer leituras da temperatura do ar interno, o que oferece pouco valor direto para o controle do processo.
Em segundo lugar, a potência de saída do laser pode ser alterada praticamente de forma instantânea. Isso permite ajustes em tempo real e em tempo real com base nas temperaturas medidas do revestimento. Isso garante que a temperatura de cura sempre corresponda à receita para aquele material em pó específico.
A cura de tintas em pó a laser é nada menos que uma ruptura revolucionária com as tecnologias anteriores. Ela aumenta a produtividade, aprimora o controle e reduz os custos operacionais, além de ser um processo muito mais sustentável com uma pegada de carbono reduzida. O Sistema Modular de Cura a Laser IPG oferece a maneira mais simples, flexível e econômica de implementar a cura a laser de tintas em pó em uma ampla gama de configurações de produção.
Primeiros passos com a cura de revestimento em pó a laser
Muitas aplicações e fabricantes podem se beneficiar de uma solução de cura a laser. A IPG oferece fontes de aquecimento a laser para cura de revestimento em pó, bem como estações de trabalho de P&D de cura a laser e sistemas modulares completos de cura a laser.
Começar é fácil - envie-nos uma amostra, visite um de nossos laboratórios globais de aplicação ou simplesmente conte-nos sobre sua aplicação.
