Mnogi smatraju UV tehnologiju "perspektivnom" tehnologijom za sušenje industrijskih premaza. Iako je mnogima nova u industrijskoj i automobilskoj industriji premaza, u drugim industrijama postoji već više od tri decenije...
Mnogi smatraju UV tehnologiju „perspektivnom“ tehnologijom za sušenje industrijskih premaza. Iako je mnogima nova u industrijskoj i automobilskoj industriji premaza, u drugim industrijama postoji već više od tri decenije. Ljudi svakodnevno hodaju po vinilnim podovima obloženim UV zračenjem, a mnogi od nas ih imaju u svojim domovima. UV tehnologija sušenja također igra važnu ulogu u industriji potrošačke elektronike. Na primjer, u slučaju mobilnih telefona, UV tehnologija se koristi za premazivanje plastičnih kućišta, premaze za zaštitu unutrašnje elektronike, UV ljepljive komponente, pa čak i u proizvodnji ekrana u boji koji se nalaze na nekim telefonima. Slično tome, industrija optičkih vlakana i DVD/CD-ova koristi isključivo UV premaze i ljepila i ne bi postojala onako kako ih danas poznajemo da UV tehnologija nije omogućila njihov razvoj.
Šta je UV sušenje? Najjednostavnije rečeno, to je proces umrežavanja (sušenja) premaza hemijskim procesom koji inicira i održava UV energija. Za manje od minute premaz se pretvara iz tečnog u čvrsto stanje. Postoje fundamentalne razlike u nekim sirovinama i funkcionalnosti smola u premazu, ali one su transparentne korisniku premaza.
Konvencionalna oprema za nanošenje, kao što su pištolji za prskanje zrakom, HVLP, rotacijska zvona, protočni premazi, valjci i druga oprema, nanose UV premaze. Međutim, umjesto da se nakon nanošenja premaza i bljeska rastvaračem nanosi u termičku peć, premaz se suši UV energijom koju generiraju UV sistemi lampi organizirani na način koji osvjetljava premaz minimalnom količinom energije potrebne za postizanje sušenja.
Kompanije i industrije koje iskorištavaju atribute UV tehnologije ostvarile su izvanrednu vrijednost pružajući vrhunsku efikasnost proizvodnje i vrhunski krajnji proizvod, uz istovremeno povećanje profita.
Iskorištavanje UV atributa
Koje su ključne osobine koje se mogu iskoristiti? Prvo, kao što je ranije spomenuto, očvršćavanje je vrlo brzo i može se obaviti na sobnoj temperaturi. To omogućava efikasno očvršćavanje podloga osjetljivih na toplinu, a svi premazi se mogu vrlo brzo očvrsnuti. UV očvršćavanje je ključ produktivnosti ako je ograničenje (usko grlo) u vašem procesu dugo vrijeme očvršćavanja. Također, brzina omogućava proces sa mnogo manjim otiskom. Poređenja radi, konvencionalni premaz koji zahtijeva 30-minutno pečenje pri brzini linije od 15 fpm zahtijeva 450 ft transportera u peći, dok UV očvršćeni premaz može zahtijevati samo 25 ft (ili manje) transportera.
Reakcija UV umrežavanja može rezultirati premazom sa znatno superiornijom fizičkom izdržljivošću. Iako se premazi mogu formulirati da budu tvrdi za primjenu kao što su podovi, mogu se napraviti i da budu vrlo fleksibilni. Obje vrste premaza, tvrdi i fleksibilni, koriste se u automobilskoj industriji.
Ovi atributi su pokretači kontinuiranog razvoja i prodiranja UV tehnologije za automobilske premaze. Naravno, postoje izazovi povezani s UV sušenjem industrijskih premaza. Primarna briga vlasnika procesa je mogućnost izlaganja svih područja složenih dijelova UV energiji. Kompletna površina premaza mora biti izložena minimalnoj UV energiji potrebnoj za sušenje premaza. To zahtijeva pažljivu analizu dijela, slaganje dijelova i raspored lampi kako bi se eliminirala područja sjene. Međutim, došlo je do značajnih poboljšanja u lampama, sirovinama i formuliranim proizvodima koji prevazilaze većinu ovih ograničenja.
Prednja automobilska rasvjeta
Specifična automobilska primjena gdje je UV premaz postao standardna tehnologija je u industriji prednjih svjetala za automobile, gdje se UV premazi koriste više od 15 godina i sada zauzimaju 80% tržišta. Prednja svjetla se sastoje od dvije primarne komponente koje je potrebno premazati - polikarbonatnog sočiva i kućišta reflektora. Sočivo zahtijeva vrlo tvrdi, otporni premaz na ogrebotine kako bi zaštitilo polikarbonat od vremenskih uvjeta i fizičkog oštećenja. Kućište reflektora ima UV osnovni premaz (prajmer) koji zatvara podlogu i pruža ultra glatku površinu za metalizaciju. Tržište osnovnih premaza reflektora sada je u suštini 100% UV suho. Primarni razlozi za usvajanje bili su poboljšana produktivnost, mali otisak procesa i superiorna svojstva performansi premaza.
Iako se korišteni premazi suše UV zračenjem, oni sadrže rastvarač. Međutim, većina viška prskanja se reciklira i vraća u proces, postižući gotovo 100% efikasnosti prenosa. Fokus budućeg razvoja je povećanje udjela čvrstih tvari na 100% i eliminacija potrebe za oksidansom.
Vanjski plastični dijelovi
Jedna od manje poznatih primjena je upotreba UV stvrdnjavajućeg prozirnog premaza preko bočnih lajsni karoserije u boji. U početku je ovaj premaz razvijen kako bi se smanjilo žućenje vinilnih bočnih lajsni karoserije pri vanjskom izlaganju. Premaz je morao biti vrlo čvrst i fleksibilan kako bi održao prianjanje bez pucanja od predmeta koji udaraju u lajsnu. Razlozi za upotrebu UV premaza u ovoj primjeni su brzina stvrdnjavanja (mali otisak procesa) i superiorna svojstva performansi.
SMC Karoserijske ploče
Kompozitni materijal za lijevanje ploča (SMC) je kompozitni materijal koji se koristi kao alternativa čeliku više od 30 godina. SMC se sastoji od poliesterske smole punjene staklenim vlaknima koja se lije u ploče. Ove ploče se zatim stavljaju u kalup za kompresiju i oblikuju u panele karoserije. SMC se može odabrati jer smanjuje troškove alata za male proizvodne serije, smanjuje težinu, pruža otpornost na udubljenja i koroziju te daje veću slobodu stilistima. Međutim, jedan od izazova u korištenju SMC-a je završna obrada dijela u pogonu za montažu. SMC je porozna podloga. Kada panel karoserije, sada na vozilu, prolazi kroz peć za lakiranje prozirnim premazom, može doći do defekta u boji poznatog kao "pukotina poroznosti". To će zahtijevati barem tačkastu popravku ili, ako ima dovoljno "pukotina", potpuno ponovno farbanje karoserije.
Prije tri godine, u nastojanju da eliminiše ovaj nedostatak, BASF Coatings je komercijalizirao UV/termalni hibridni zaptivač. Razlog za korištenje hibridnog stvrdnjavanja je taj što će se višak spreja stvrdnjavati na nekritičnim površinama. Ključni korak za eliminaciju "poroznih ispupčenja" je izlaganje UV energiji, što značajno povećava gustoću umrežavanja izloženog premaza na kritičnim površinama. Čak i ako zaptivač ne primi minimalnu UV energiju, premaz i dalje zadovoljava sve ostale zahtjeve performansi.
Upotreba tehnologije dvostrukog stvrdnjavanja u ovom slučaju pruža nova svojstva premaza korištenjem UV stvrdnjavanja, a istovremeno pruža faktor sigurnosti za premaz u visokovrijednim primjenama. Ova primjena ne samo da pokazuje kako UV tehnologija može pružiti jedinstvena svojstva premaza, već i pokazuje da je UV-stvrdnuti sistem premaza održiv na visokovrijednim, visokoserijskim, velikim i složenim automobilskim dijelovima. Ovaj premaz je korišten na približno milion panela karoserije.
OEM prozirni premaz
Vjerovatno je da je segment tržišta UV tehnologije s najvećom vidljivošću premaz za vanjske panele karoserije automobila klase A. Kompanija Ford Motor Company predstavila je UV tehnologiju na prototipu vozila, konceptnom automobilu U, na Međunarodnom sajmu automobila u Sjevernoj Americi 2003. godine. Demonstrirana tehnologija premaza bio je UV-sušeno očvršćeni prozirni premaz, koji je formulirala i isporučila kompanija Akzo Nobel Coatings. Ovaj premaz je nanesen i osušen preko pojedinačnih panela karoserije izrađenih od različitih materijala.
Na Surcaru, vodećoj globalnoj konferenciji o automobilskim premazima koja se održava svake druge godine u Francuskoj, i DuPont Performance Coatings i BASF su 2001. i 2003. godine održali prezentacije o tehnologiji UV očvršćavanja za automobilske prozirne premaze. Pokretač ovog razvoja je poboljšanje primarnog pitanja zadovoljstva kupaca u vezi s bojom - otpornosti na ogrebotine i oštećenja. Obje kompanije su razvile hibridne premaze (UV i termalne). Svrha korištenja hibridne tehnologije je minimiziranje složenosti sistema UV očvršćavanja uz postizanje ciljanih performansi.
I DuPont i BASF su instalirali pilot linije u svojim pogonima. DuPontova linija u Wuppertalu ima mogućnost sušenja cijelih karoserija. Kompanije za premazivanje ne samo da moraju pokazati dobre performanse premazivanja, već moraju i demonstrirati rješenje za liniju za farbanje. Jedna od drugih prednosti UV/termičkog sušenja koju navodi DuPont je da se dužina dijela završne linije s prozirnim premazom može smanjiti za 50% jednostavnim smanjenjem dužine termičke peći.
Sa inženjerske strane, Dürr System GmbH je održao prezentaciju o konceptu montažnog pogona za UV sušenje. Jedna od ključnih varijabli u ovim konceptima bila je lokacija procesa UV sušenja u završnoj liniji. Inženjerska rješenja uključivala su lociranje UV lampi prije, unutar ili poslije termičke peći. Dürr smatra da postoje inženjerska rješenja za većinu procesnih opcija koje uključuju trenutne formulacije u razvoju. Fusion UV Systems je također predstavio novi alat - kompjutersku simulaciju procesa UV sušenja za karoserije automobila. Ovaj razvoj je preduzet kako bi se podržalo i ubrzalo usvajanje tehnologije UV sušenja u montažnim pogonima.
Druge primjene
Razvojni rad se nastavlja za plastične premaze koji se koriste u unutrašnjosti automobila, premaze za aluminijske felge i ratkape, prozirne premaze preko velikih dijelova u boji i za dijelove ispod haube. UV proces se i dalje potvrđuje kao stabilna platforma za sušenje. Sve što se zaista mijenja je da se UV premazi prebacuju na složenije, vrijednije dijelove. Stabilnost i dugoročna održivost procesa dokazane su primjenom prednjeg osvjetljenja. Započeo je prije više od 20 godina i sada je industrijski standard.
Iako UV tehnologija ima ono što neki smatraju "cool" faktorom, ono što industrija želi postići s ovom tehnologijom jeste da pruži najbolja rješenja za probleme proizvođača završne obrade. Niko ne koristi tehnologiju radi same tehnologije. Ona mora pružiti vrijednost. Vrijednost može doći u obliku poboljšane produktivnosti povezane s brzinom stvrdnjavanja. Ili može doći od poboljšanih ili novih svojstava koja niste mogli postići trenutnim tehnologijama. Može doći od većeg kvaliteta pri prvom nanošenju jer je premaz kraće vrijeme izložen prljavštini. To može pružiti sredstvo za smanjenje ili uklanjanje VOC-a u vašem pogonu. Tehnologija može pružiti vrijednost. UV industrija i proizvođači završne obrade moraju nastaviti raditi zajedno kako bi osmislili rješenja koja poboljšavaju profit proizvođača završne obrade.
Vrijeme objave: 14. mart 2023.
