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IR油墨干燥设备组成:红外线光源

添加时间:2016-10-22  发布在:行业资讯    阅读:4,327

IR油墨干燥设备由7个部分组成,分别是红外线光源、反射罩、保温层、灯管电路、联机控制电路、安全保 护电路、散热风机,如下图所示。

IR油墨干燥设备组成

IR油墨干燥设备结构原理

这里我们先介绍红外线光源。红外线光源常用的红外线光源有石英真空红外灯、非封闭石英电热丝灯、陶瓷灯管。

石英真空红外灯管是透明的石英管,内封闭有钨灯丝和惰性气体如氩气等,如下图所示。灯丝一般用钨丝,熔点为3683K,而钨在高温下蒸发,在空气中会氧化,用一定压强的惰性气体来保护灯丝不会蒸发和氧化。将灯管内抽真空,然后充一定压强氩气,氩气的压强足以克服钨的蒸发,使灯丝使用寿命延长。

石英真空红外灯管结构

石英真空红外灯管结构

钨的光谱发射率ε(λ·T)是波长λ和温度T的函数,如下图所示:

钨的光谱发射率

钨的光谱发射率

从上图中曲线看出,钨在可见光区的光谱发射率ε(λ·T)大于红外区,即在0.38-0.78μm可见光区时ε(λ·T)较大,而在近红外区0.78-4μm段逐渐减弱,远红外区4μm以上逐渐消失。图中曲线是温度从1800-3400K的光谱,从中可看出在可见光区光谱发射率随温度变化不大,而在波长2μm以后的近红外区随着灯丝温度降低发射率降低明显。

从钨的发射特性看出,钨的辐射在油墨干燥所需近红外区发射率丰富。灯丝温度高即灯的功率高,红外线较强,但从图中看出,灯丝温度从1800K升至3400K温度升髙近一倍,在0.78-2.0μm波长范围内发射强度并未增加一倍,而在远红外区即波长在4μm以上发射强度从0.1升到0.2,强度增加一倍。因此用钨丝红外线灯不宜用功率太高的,而应用多支功率适中的灯干燥油墨。一般灯的单位长度功率为1-2W/cm,即1m加热长度的灯管功率为1-2kW。用多支灯管干燥油墨,效率比较高。

非封闭式红外线灯管如下图(a)所示,这是不科学的灯管制造方式,只因价格便宜被广泛使用。钨丝裸露在空气中,很快会被氧化。这种灯管红外线辐射效率较低,但发热效率不低,常用于烘箱、烘道,通过加热空气产生加热物体作用。钨丝与接线柱的连接点接触不实,常出现接触电阻过 大而烧毁的现象。

非封闭式红外线灯

陶瓷红外线灯管如图(b)所示,是较理想的红外线发射灯管。通过选择不同的半导体陶瓷材料,调节功率可改变发射光谱分布特性。但这种灯的转换效率较低。

陶瓷红外线灯管结构

 

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