JP5526608B2 - 塗装乾燥装置および塗装乾燥方法 - Google Patents
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Description
誘導加熱による塗膜の乾燥を調べるために、A4サイズの電着鋼板2上に塗料を塗布し、誘導コイル20の中を通しながら電着鋼板2の表面の温度変化を測定した(図6)。塗料として水系中塗N9.2(BASF)、シーリング材として1種剤を使用した。図6に示すように、A4サイズの電着鋼板2を約3cm/sで誘導コイルの中を通る経路t4で移動させながら、誘導コイルに交流電流を流し誘導加熱により塗料を乾燥させた。誘導コイルによる塗料の乾燥状態を調べるために、塗料が塗布されている部分の6箇所の位置(P1〜P6)に温度計を設置し温度の時間変化を測定した。誘導コイルは出力が5kwのものを使用した。図7は、電着鋼板上の6点(P1〜P6)の表面温度を測定した温度の時間変化を示すグラフである。図7に示すように、点P1〜P6は約3秒で表面温度が140℃に到達した。そして、その後、点P1〜P6に塗布された塗料は約12秒で乾燥していることが確認された。
誘導加熱による塗膜の乾燥状況をモニターするために、サーモグラフィカメラを使用して温度分布を測定するテストを行った。誘導加熱は、3回巻の誘導コイルの内部に電着鋼板を設置し、誘導加熱を行った。図8は、電着鋼板の面の鉛直方向(図8(a))からと側面方向(図8(b))から表面温度を測定したサーモグラフィカメラによる温度分布図である。図8(a)に示すように、誘導コイルの交流磁場の影響を受けた電着鋼板は、誘導コイルから離れた場所では約30℃と低いのに対し、誘導コイルの中心に相当する場所が約120〜130℃と高温で誘導加熱されていることが確認できる。
コイル電源から誘導コイルに流す交流電流(出力電力量)を変化させ、鋼板表面の温度サーモグラフィを測定し、誘導加熱による昇温時間と到達温度を調べるためのテストを行った。表1はコイル電源からの出力設定と、電着鋼板の異なる厚さの場所での到達温度とそれまでに要した昇温時間の結果である。電着鋼板の測定した場所は、0.7mmと鋼板の厚さが薄い場所(P7)と、1.35mmと鋼板の厚さが厚い場所(P8)の2点を、表1に示す3つの設定(S1〜S3)で測定した。また、表1のそれぞれの点の温度測定結果は、それぞれの点付近の複数の点の結果が示されている。図9は、異なる設定で誘導加熱を行った鋼板表面の温度分布図である。設定S1〜3による誘導加熱による温度分布がそれぞれの図9(a)〜(c)に対応している。
銅製のフレキシブルチューブをコイル素線として使用し円柱形状の誘導コイルを製作し、磁束密度の分布を測定した。銅製のフレキシブルチューブとして、内径が6mm、外径が10mmのものを使用した。
10 塗装乾燥装置、
20 誘導コイル、
30 コイル電源、
40 ロボット、
50 制御装置、
60 型子、
70 カメラ
80 サーモグラフィ。
Claims (14)
- 被塗装物に塗布された塗料を誘導加熱により乾燥する塗装乾燥装置であって、
前記被塗装物を加熱するために必要な形状に合わせて変形が可能な誘導コイルを有し、
前記誘導コイルの形状は、所定の形状に形成された型子にコイル素線を巻きつけて変形することを特徴とする塗装乾燥装置。 - 前記型子は、一つの型子において前記誘導コイルを変形させるための複数の形状を有することを特徴とする請求項1に記載の塗装乾燥装置。
- 前記型子は、一巻分の形状の異なる複数のくぼみ、径の異なる複数のくぼみ、ピッチの異なる複数のくぼみのうち少なくともいずれかを有することを特徴とする請求項2に記載の塗装乾燥装置。
- 前記誘導コイルの形状は、前記被塗装物の加熱面に対して所定の間隔を維持して設置できる形状であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の塗装乾燥装置。
- 前記誘導コイルの形状は、前記誘導コイルの内部に前記被塗装物を挿入できる形状であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の塗装乾燥装置。
- 前記被塗装物の表面温度を測定する温度計測手段と、
前記温度計測手段が測定した温度に基づいて、前記被塗装物の表面温度が所定の温度範囲内になるように、前記誘導コイルに流す電流の量を調整、および/または、前記被塗装物と前記誘導コイルとの相対的位置を変化させる制御手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の塗装乾燥装置。 - 前記誘導コイルのコイル素線は、導電性のフレキシブルチューブであることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の塗装乾燥装置。
- 被塗装物に塗布された塗料を誘導加熱により乾燥する塗装乾燥方法であって、
前記被塗装物を加熱するために必要な形状に合わせて誘導コイルを変形するステップと、
前記誘導コイルに交流電流を流すステップと、を有し、
前記変形するステップは、所定の形状に形成された型子に前記誘導コイルのコイル素線を巻きつけて変形するステップであることを特徴とする塗装乾燥方法。 - 前記型子は、一つの型子において前記誘導コイルを変形させるための複数の形状を有することを特徴とする請求項8に記載の塗装乾燥方法。
- 前記型子は、一巻分の形状の異なる複数のくぼみ、径の異なる複数のくぼみ、ピッチの異なる複数のくぼみのうち少なくともいずれかを有することを特徴とする請求項9に記載の塗装乾燥方法。
- 前記誘導コイルの形状は、前記被塗装物の加熱面に対して所定の間隔を維持し近傍に設置できる形状であることを特徴とする請求項8から10のいずれか1項に記載の塗装乾燥方法。
- 前記誘導コイルの形状は、前記誘導コイルの内部に前記被塗装物を挿入できる形状であることを特徴とする請求項8から11のいずれか1項に記載の塗装乾燥方法。
- 前記交流電流を流すステップは、
前記被塗装物の表面温度を測定するステップと、
前記測定した温度に基づいて、前記被塗装物の表面温度が所定の温度範囲内になるように、前記誘導コイルに流す前記交流電流の量を調整、および/または、前記被塗装物と前記誘導コイルとの相対的位置を変化させるステップと、
をさらに有することを特徴とする請求項8から12のいずれか1項に記載の塗装乾燥方法。 - 前記誘導コイルのコイル素線は、導電性のフレキシブルチューブであることを特徴とする請求項8から13のいずれか1項に記載の塗装乾燥方法。
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