TEORIA DEI RAGGI INFRAROSSI
Il calore è il risultato dell’agitazione degli atomi e delle
molecole di un corpo. Un corpo aumenta la sua temperatura
quando l’agitazione delle particelle interne aumenta. Per
aumentare l’agitazione è necessario un apporto d’energia.
Detta energia può essere trasmessa con diversi sistemi:
PER CONDUZIONE: quando l’energia termica viene
trasferita attraverso materiali solidi
PER CONVEZIONE: quando l’energia termica viene
trasferita attraverso un fluido
PER IRRAGGIAMENTO: quando l’energia termica viene
trasferita attraverso onde elettromagnetiche.
Nel settore della verniciatura dell’automobile si possono
utilizzare, escludendo il sistema di riscaldamento per
contatto, solo due sistemi di riscaldamento per
l’essiccazione:
1. Riscaldamento per convezione (le attuali cabine di
verniciatura)
2. Riscaldamento con raggi infrarossi o IR
Le radiazioni infrarosse, o raggi infrarossi, appartengono
alla grande famiglia delle onde elettromagnetiche. Le onde
elettromagnetiche sono onde che viaggiano nel vuoto alla
velocità di 300.000 Km. al secondo, ed hanno lunghezze
d’onde comprese tra qualche decina di chilometri e la
frazione del miliardesimo di millimetro. Passando in rapida
rassegna tutte le famiglie delle onde troviamo quelle
utilizzate per la radiotelegrafia di lunghezze
chilometriche, per la radiofonia di lunghezze medie di
migliaia e centinaia di metri, per la televisione e radar di
lunghezze di pochi centimetri. Procedendo verso le onde più
brevi e precisamente tra quelle con lunghezze comprese tra
0,75 micron e 1.000 micron, troveremo le bande delle
cosiddette onde termiche o raggi infrarossi.
Le radiazioni infrarosse trasportano l’energia necessaria ad
agitare, e quindi a riscaldare le molecole del corpo verso
il quale vengono dirette.
In pratica, tutti i corpi che hanno temperature superiore
allo zero, emettono onde elettromagnetiche, e quindi
infrarossi. Per effetto dell’irraggiamento, i raggi
infrarossi che partono dal corpo più caldo vengono
trasferiti ed assorbiti dal corpo avente temperatura
inferiore.
L’irraggiamento è la modalità di trasmissione del calore che
permette il riscaldamento di un corpo senza contatto né
interposizione di un mezzo fisico con la sorgente termica;
il sole infatti riscalda la terra attraverso il vuoto e
l’aria. Esso consiste nel passaggio di calore, sotto forma
di onde elettromagnetiche, dal corpo a temperatura maggiore
a quella a temperatura minore. La radiazione infrarossa
(IR), che rende possibile tale riscaldamento, è la porzione
di spettro elettromagnetico, compresa fra il campo visibile
e le microonde; essa si propaga nell’aria senza riscaldarla
e si usa per il riscaldamento superficiale di oggetti aventi
forma abbastanza regolare e senza parti "in ombra".
Un emettitore infrarosso è un corpo che può essere portato a
temperatura elevata mediante il passaggio di corrente
elettrica o utilizzando pannelli catalitici alimentati a gas
metano o propano liquido.
Nel trattamento di superfici verniciate, sia metalliche, che
plastiche, che in legno l’essiccazione con IR viene
preferita quando si vogliono ottenere finiture di qualità.
Infatti i raggi IR sono in grado di penetrare attraverso lo
strato di vernice depositata prima della cottura ed agiscono
riscaldando il supporto. Il calore si trasmette quindi per
contatto alla vernice, che viene riscaldata dall’interno
verso l’esterno. Si ottiene così un ancoraggio sicuro ed
uniforme in quanto viene eliminato il noto problema
dell’essiccazione prematura dello strato più esterno, che
impedisce l’uscita dei gas che si sviluppano con la cottura
della vernice, provocando così difetti qualitativi come le
puntinature ed i cali ad essiccazione avvenuta.
CLASSIFICAZIONE DEI RAGGI INFRAROSSI
Come già esposto le onde termiche o raggi infrarossi, hanno
una lunghezza d’onda compresa tra 0,75 e 1.000 micron e sono
così suddivise:
- ONDA CORTA: da 0,75 a 3 micron
- ONDA MEDIA: da 3 a 8 micron
- ONDA LUNGA: da 9 A 1.000 micron
Nella pratica si distinguono:
- emettitori ad onde corte costituite da lampade e tubi al
quarzo,
- emettitori ad onde medie rappresentati da tubi al quarzo e
tubi radianti metallici o pannelli catalitici,
- emettitori ad onde lunghe realizzati con elementi
ceramici.
TIPI DI RADIATORI A RAGGI INFRAROSSI
I radiatori a raggi infrarossi vengono così classificati:
- RADIATORI ELETTRICI 2.000°C (ONDA CORTA)
- Resistenze al wolframio sotto vuoto. Lunghezza d’onda
0,9/1,6 micron.
- RADIATORI ELETTRICI 1.200°C (ONDA CORTA)
- Resistenze al quarzo. Lunghezza d’onda 2,0/2,3 micron
- RADIATORI ELETTRICI 800°C (ONDA MEDIA)
- Resistenze ceramiche. Lunghezza d’onda 2,3/3,0 micron
- RADIATORI A GAS 400/700°C
- Catalitici senza fiamma antideflagranti e antidetonanti
con regolazione della temperatura di emissione variabile e
con lunghezza d’onda regolabile da 3,0/8,0 micron