產品技術
紅外加熱玻璃產品
2021-9-28
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紅外加熱是一種輻射加熱,由紅外輻射源(光源)發出的紅外光被材料以分子(原子)共振的形式吸收,從而達到對物體進行加熱的目的。這種輻射加熱方式以匹配的波長、選擇性的穿透能力,定向而直接地對物體表面及一定深度進行加熱,是非常有效的加熱、干燥和固化的方法。
紅外加熱的特點
1)簡單而直接的熱傳遞方式:
紅外加熱不需要熱傳遞介質,例如空氣、水,是以電磁輻射的方式直接加熱
2)效率高的能力傳輸:
打開和關閉紅外石英輻射器用時短(幾秒),這一優點減少了操作的時間、優化了材料加熱的均勻性

3)快速開關:
紅外輻射切斷迅速,操作簡單。
4)有效針對加熱:
紅外輻射器能夠限定被加熱范圍,無論是大面積還是小面積,曲面還是立體材料都能得到很好的加熱。
5)特殊形狀定制:
針對客戶要求定制的特殊類型紅外線輻射器,是對傳統技術的一種革新,它可以做到特殊的形狀,特殊的長度以及特殊的功率電壓。
6)節省空間:
紅外輻射告別傳統加熱器龐大的體積,安裝只需要很小的空間。紅外石英輻射器較小的體積和便于安裝的外形簡化了機械的結構設計和對加熱面的維護
7)經濟性:
針對不同的材料與加熱要求,選擇適當的紅外線輻射器能夠達到非常有效的加熱,從而達到節能節時的效果。同時紅外輻射是非常直接的加熱,大大的減少了熱損耗。
正確選擇紅外波長
由于加熱元件的溫度不同,紅外輻射器在不同波長時傳遞明顯不同的輻射。為產品選擇適合的輻射器是很重要的,因為波長在加熱過程中起到重要的作用。短波輻射可以穿透一些固體材料,保障均勻加熱。中波紅外線輻射大部分只能被物體表面吸收,主要對物體表面加熱。塑料、玻璃、水更容易吸收中波輻射并將它直接轉化成熱量
節能反射層:
為了更好的將加熱器輻射的能力傳導和聚焦在被加熱材料上,可以在石英管外壁添加反射層。既可以傳導更多的能量,還可以縮短加熱工序用時,通過反射器在機器中定位安裝,并與被加熱物體保持正確距離,可獲得更多的輻射能量。
1鍍金反射層:直接固定在石英管表面,能夠反射90%以上的紅外輻射,如有適當的冷卻保護,鍍金反射層地溫度可到達600度左右
2鍍白反射層:直接固定在石英管表面,能夠反射75%以上的紅外輻射,雖反射效果不如鍍金反射層,但是工作溫度可高達900度
與傳統加熱相比
紅外線輻射不需要接觸,也不需要中間的轉換介質
石英紅外輻射器能與需要加熱的材料匹配
通過快速反應,所有輻射器功率都可進行控制和平滑調節
可針對特殊區域和按照實踐進行加熱
1)傳統加熱方式----對流加熱:
以空氣作為介質,通過受熱的空氣將熱量傳遞給受熱物體,因為空氣是不良導體,較難被加熱,熱損失超過30%,受熱空氣與冷空氣對流帶走大量熱量,熱損耗超過30%。而且,對流加熱沒有穿透力,只能加熱物體表面,熱傳導過程再次消耗能量。
2)傳統加熱方式----熱傳導:
面與面接觸的熱傳導方式,作為介質的物體是熱量的載體,載體與空氣接觸會造成熱損失。介質也只能從需加熱物體表面開始加熱,大大降低物體干燥的品質。不會將全部的能力傳遞給受熱物體,介質本身會耗去一部分能量。
3)傳統加熱方式----遠紅外加熱(乳白玻璃紅外加熱管)
到達物體表面熱傳導,本身材質的局限性也讓輻射源被乳白石英管本身所遮擋,熱量透過石英管直接到達物體表面,沒有穿透力,停留在物體表面,傳遞熱量時物體與空氣接觸會丟失一部分熱量,熱量從表面到內部,熱傳導過程消耗熱量。具有熱慣性大,溫度控制精度低,熱效率低,壽命短的固定缺陷。
4)中波、碳中波和短波,快中波紅外加熱(紅外有效加熱方式)
表里如一的干燥,在空氣中沒有任何熱量的損耗,直接到達物體內部,由里及表地烘干,熱損耗小。能量轉化率超過90%,物體均勻受熱,工件品質優良,次品率低
紅外輻射在玻璃行業的應用
(一)夾膠玻璃的預加熱
夾膠玻璃是由兩片或者兩片以上的玻璃用PVB薄膜黏貼結在一起而制成的一種玻璃。對于夾膠玻璃的深加工過程,層壓機、高壓斧生產線上,在對玻璃進行預加熱過程中玻璃在紅外線波長2.4um時的吸收率僅為25%左右,而PVB薄膜此時對薄膜的吸收率達到90%,即此時能量可以被薄膜吸收,而只有小部分被玻璃吸收。正因為處于中波紅外線的波長范圍,因此中波紅外線成為夾膠玻璃應用上的理想波長。
通常采用中波紅外線欒管輻射器并配有鍍金反射層,加熱管長度正常在3米左右,通常采用機械性能比較好的欒管33*15mm的管徑。
(二)絲印玻璃的油墨烘干
想要烘干出高品質的彩晶玻璃,首先要結合彩晶玻璃的規格,使用的油墨和印刷工藝的要求來選擇恰當的烘干設備。其中重要的是加熱方式和發熱管的選擇,以及發熱管的布局,傳導烘干的工件上的熱量總量取決于發熱管功率的大小,還要設定好烘干溫度的高低和發熱管到被烘干工件的較佳距離。加熱烘干的波長要和被烘干的材料吸收波長相同,才能保障產品的效果。
對于油墨的成分不同,選取不同的紅外波長不緊可以增加加熱的效率,更能在一定程度上使產品的光澤度和帖幅度更加好。對于油性油墨通常推薦短波或者碳纖維燈管進行快速有效的加熱,利用此波段的紅外光譜具有更高的穿透力從而達到油性油墨從內而外的干燥。對于水性油墨而言,中波管卻有著更好的效果。
(三)玻璃切割機的膠層熱熔
夾膠玻璃切割時,不但對切割的刀片有要求,更需要有效的加熱方式去完成中間薄膜的迅速軟化,鑒于短波管有效的反應時間(一秒鐘快速加熱)被國外廣泛應用在玻璃切割行業。由于生產工藝的特殊要求,燈管采用雙管單絲加熱,30度廣角定向加熱的方式,充分集中熱源,針對性的定向加熱,從而達到夾膠膜層的快速融化。
(四)制鏡線的銀漿,油漆烘干
制鏡可分為銀鏡、鋁鏡、銅鏡、無銅鏡等。制鏡工藝過程主要包括:玻璃清洗---鍍金屬膜(銀、氧化銅)----上底漆-----上面漆-----制鏡過程中的各烘干段至關重要。
適用中波紅外線加熱管(鍍金/鍍白)
1鍍金、鍍白加熱管的效率得到大幅度提升,節約成本
2管徑一般選用雙孔33*15管徑,可以做到6米,可以滿足制鏡線寬幅
3可以得到更好的表面處理質量,漆層更均勻
對于聚光鏡/反光鏡而言,紅外線加熱管無疑是合適的加熱方式。紅外線加熱管自身的材料特性讓其可以按照工件的特殊形狀來定制不同形狀弧度的加熱管,讓其于加熱工件的形狀搭配,得到更好的加熱效果,也讓被加熱物理得到更加均勻的加熱。
關于紅外加熱管在玻璃加工中所遇到的一些問題
一、反射層使用壽命不長:
1、金水烘烤溫度不夠,金水附著于石英表面需要的溫度為850℃下保存一小時且不能急冷卻;
2、金水的金含量必須在15%及以上;
3、石英管的材質純度需要高于99.99%,羥基含量低于5PPM,保障石英管的光通率,沒有有效的光通率,石英表面的溫度會變得非常高就保障不了石英管表面金的使用時間。
二、燈絲與電線連接處容易燒斷:
1、電線需要使用純鎳線,外層為玻璃巖棉,電線可以在700℃下長期工作;
2、電線與燈絲的連接是通過鎳管相連的,相連時需要用有固定壓力的壓力鉗壓緊,壓力太大會使燈絲受損導致燈絲易燒斷,壓力太小會導致接觸不良產生打火花也能使燈絲燒斷,在這里就需要專業的工具或長期從事這塊工作的人員去總結經驗了。
紅外加熱的特點
1)簡單而直接的熱傳遞方式:
紅外加熱不需要熱傳遞介質,例如空氣、水,是以電磁輻射的方式直接加熱
2)效率高的能力傳輸:
打開和關閉紅外石英輻射器用時短(幾秒),這一優點減少了操作的時間、優化了材料加熱的均勻性

紅外輻射切斷迅速,操作簡單。
4)有效針對加熱:
紅外輻射器能夠限定被加熱范圍,無論是大面積還是小面積,曲面還是立體材料都能得到很好的加熱。
5)特殊形狀定制:
針對客戶要求定制的特殊類型紅外線輻射器,是對傳統技術的一種革新,它可以做到特殊的形狀,特殊的長度以及特殊的功率電壓。
6)節省空間:
紅外輻射告別傳統加熱器龐大的體積,安裝只需要很小的空間。紅外石英輻射器較小的體積和便于安裝的外形簡化了機械的結構設計和對加熱面的維護
7)經濟性:
針對不同的材料與加熱要求,選擇適當的紅外線輻射器能夠達到非常有效的加熱,從而達到節能節時的效果。同時紅外輻射是非常直接的加熱,大大的減少了熱損耗。
正確選擇紅外波長
由于加熱元件的溫度不同,紅外輻射器在不同波長時傳遞明顯不同的輻射。為產品選擇適合的輻射器是很重要的,因為波長在加熱過程中起到重要的作用。短波輻射可以穿透一些固體材料,保障均勻加熱。中波紅外線輻射大部分只能被物體表面吸收,主要對物體表面加熱。塑料、玻璃、水更容易吸收中波輻射并將它直接轉化成熱量
節能反射層:
為了更好的將加熱器輻射的能力傳導和聚焦在被加熱材料上,可以在石英管外壁添加反射層。既可以傳導更多的能量,還可以縮短加熱工序用時,通過反射器在機器中定位安裝,并與被加熱物體保持正確距離,可獲得更多的輻射能量。
1鍍金反射層:直接固定在石英管表面,能夠反射90%以上的紅外輻射,如有適當的冷卻保護,鍍金反射層地溫度可到達600度左右
2鍍白反射層:直接固定在石英管表面,能夠反射75%以上的紅外輻射,雖反射效果不如鍍金反射層,但是工作溫度可高達900度
與傳統加熱相比
紅外線輻射不需要接觸,也不需要中間的轉換介質
石英紅外輻射器能與需要加熱的材料匹配
通過快速反應,所有輻射器功率都可進行控制和平滑調節
可針對特殊區域和按照實踐進行加熱
1)傳統加熱方式----對流加熱:
以空氣作為介質,通過受熱的空氣將熱量傳遞給受熱物體,因為空氣是不良導體,較難被加熱,熱損失超過30%,受熱空氣與冷空氣對流帶走大量熱量,熱損耗超過30%。而且,對流加熱沒有穿透力,只能加熱物體表面,熱傳導過程再次消耗能量。
2)傳統加熱方式----熱傳導:
面與面接觸的熱傳導方式,作為介質的物體是熱量的載體,載體與空氣接觸會造成熱損失。介質也只能從需加熱物體表面開始加熱,大大降低物體干燥的品質。不會將全部的能力傳遞給受熱物體,介質本身會耗去一部分能量。
3)傳統加熱方式----遠紅外加熱(乳白玻璃紅外加熱管)
到達物體表面熱傳導,本身材質的局限性也讓輻射源被乳白石英管本身所遮擋,熱量透過石英管直接到達物體表面,沒有穿透力,停留在物體表面,傳遞熱量時物體與空氣接觸會丟失一部分熱量,熱量從表面到內部,熱傳導過程消耗熱量。具有熱慣性大,溫度控制精度低,熱效率低,壽命短的固定缺陷。
4)中波、碳中波和短波,快中波紅外加熱(紅外有效加熱方式)
表里如一的干燥,在空氣中沒有任何熱量的損耗,直接到達物體內部,由里及表地烘干,熱損耗小。能量轉化率超過90%,物體均勻受熱,工件品質優良,次品率低
紅外輻射在玻璃行業的應用
(一)夾膠玻璃的預加熱
夾膠玻璃是由兩片或者兩片以上的玻璃用PVB薄膜黏貼結在一起而制成的一種玻璃。對于夾膠玻璃的深加工過程,層壓機、高壓斧生產線上,在對玻璃進行預加熱過程中玻璃在紅外線波長2.4um時的吸收率僅為25%左右,而PVB薄膜此時對薄膜的吸收率達到90%,即此時能量可以被薄膜吸收,而只有小部分被玻璃吸收。正因為處于中波紅外線的波長范圍,因此中波紅外線成為夾膠玻璃應用上的理想波長。
通常采用中波紅外線欒管輻射器并配有鍍金反射層,加熱管長度正常在3米左右,通常采用機械性能比較好的欒管33*15mm的管徑。
(二)絲印玻璃的油墨烘干
想要烘干出高品質的彩晶玻璃,首先要結合彩晶玻璃的規格,使用的油墨和印刷工藝的要求來選擇恰當的烘干設備。其中重要的是加熱方式和發熱管的選擇,以及發熱管的布局,傳導烘干的工件上的熱量總量取決于發熱管功率的大小,還要設定好烘干溫度的高低和發熱管到被烘干工件的較佳距離。加熱烘干的波長要和被烘干的材料吸收波長相同,才能保障產品的效果。
對于油墨的成分不同,選取不同的紅外波長不緊可以增加加熱的效率,更能在一定程度上使產品的光澤度和帖幅度更加好。對于油性油墨通常推薦短波或者碳纖維燈管進行快速有效的加熱,利用此波段的紅外光譜具有更高的穿透力從而達到油性油墨從內而外的干燥。對于水性油墨而言,中波管卻有著更好的效果。
(三)玻璃切割機的膠層熱熔
夾膠玻璃切割時,不但對切割的刀片有要求,更需要有效的加熱方式去完成中間薄膜的迅速軟化,鑒于短波管有效的反應時間(一秒鐘快速加熱)被國外廣泛應用在玻璃切割行業。由于生產工藝的特殊要求,燈管采用雙管單絲加熱,30度廣角定向加熱的方式,充分集中熱源,針對性的定向加熱,從而達到夾膠膜層的快速融化。
(四)制鏡線的銀漿,油漆烘干
制鏡可分為銀鏡、鋁鏡、銅鏡、無銅鏡等。制鏡工藝過程主要包括:玻璃清洗---鍍金屬膜(銀、氧化銅)----上底漆-----上面漆-----制鏡過程中的各烘干段至關重要。
適用中波紅外線加熱管(鍍金/鍍白)
1鍍金、鍍白加熱管的效率得到大幅度提升,節約成本
2管徑一般選用雙孔33*15管徑,可以做到6米,可以滿足制鏡線寬幅
3可以得到更好的表面處理質量,漆層更均勻
對于聚光鏡/反光鏡而言,紅外線加熱管無疑是合適的加熱方式。紅外線加熱管自身的材料特性讓其可以按照工件的特殊形狀來定制不同形狀弧度的加熱管,讓其于加熱工件的形狀搭配,得到更好的加熱效果,也讓被加熱物理得到更加均勻的加熱。
關于紅外加熱管在玻璃加工中所遇到的一些問題
一、反射層使用壽命不長:
1、金水烘烤溫度不夠,金水附著于石英表面需要的溫度為850℃下保存一小時且不能急冷卻;
2、金水的金含量必須在15%及以上;
3、石英管的材質純度需要高于99.99%,羥基含量低于5PPM,保障石英管的光通率,沒有有效的光通率,石英表面的溫度會變得非常高就保障不了石英管表面金的使用時間。
二、燈絲與電線連接處容易燒斷:
1、電線需要使用純鎳線,外層為玻璃巖棉,電線可以在700℃下長期工作;
2、電線與燈絲的連接是通過鎳管相連的,相連時需要用有固定壓力的壓力鉗壓緊,壓力太大會使燈絲受損導致燈絲易燒斷,壓力太小會導致接觸不良產生打火花也能使燈絲燒斷,在這里就需要專業的工具或長期從事這塊工作的人員去總結經驗了。
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