床面上での自動車部品の仕上げ処理においては、処理時間が長くなったり、硬化が不均一になったりすることは許されません。粉末コーティングが施されたブラケットやトリム、構造用プラスチックなどは、均一な硬さを持っている必要があります。特に薄い部分が過度に加熱されないようにしなければなりません。
赤外線のみを使用すると、局所的に過度に加熱される危険があります。一方、紫外線のみを使用すると、照らされていない部分が未硬化のままになります。実用的な解決策は、まずNIRを用いて全体にエネルギーを与え、その後UVランプを使って表面を硬化させるというハイブリッド方式です。
重要なのはスペクトルの制御です。私たちの水銀蒸気UVランプは、365nmまたは385nmの波長で安定した出力を維持し、最大で12W/cm²のピーク照度を発揮します。また、基板に届くエネルギー密度は800～1200mJ/cm²です。高反射率の二色性反射鏡やオゾンフリーの石英製ケースを併用することで、15m/分といった高速での処理でも、全体に均一な照射が可能になります。
NIRモジュールは、粉末や木製コーティングを効果的に加熱できる中波長の石英発光体を使用しています。これにより、表面を迅速かつ均一に加熱し、焼けることなく硬化させることができます。
その結果、明確なメリットが得られます。NIRを使用することでUVの使用量が削減され、ランプの寿命が延び、エネルギー消費も減少します。対流のみを使用した場合と比べて、処理時間は20～35％短縮され、表面の光沢や接着性に関する不良も減少します。実際、5,000時間以上の稼働でも出力の低下は5％以下であり、このハイブリッド方式によって薄い金属やプラスチック部品の寸法安定性も保たれます。
このシステムを導入する際には、制御が適切であることが重要です。アーク監視機能やインターロック機能を備えた閉ループ電源を使用し、基板表面上でのスペクトル出力を放射計で確認しましょう。また、NIRゾーンをUV反射鏡から隔離することが重要です。そうしないと、スペクトルの干渉や過熱が起こります。
ランプの出力が安定するまでには24時間ほどかかります。また、照射強度や照射時間を設定する前に、基板の温度限界を確認しておく必要があります。