UV tehnologiju mnogi smatraju "nadolazećom" tehnologijom za očvršćavanje industrijskih premaza. Iako može biti novost za mnoge u industriji industrijskih i automobilskih premaza, postoji više od tri decenije u drugim industrijama…
UV tehnologiju mnogi smatraju "nadolazećom" tehnologijom za očvršćavanje industrijskih premaza. Iako može biti novost za mnoge u industriji industrijskih i automobilskih premaza, postoji više od tri decenije u drugim industrijama. Ljudi svakodnevno hodaju po vinilnim podovima obloženim UV zracima, a mnogi od nas ih imaju u svojim domovima. Tehnologija UV sušenja također igra važnu ulogu u industriji potrošačke elektronike. Na primjer, u slučaju mobilnih telefona, UV tehnologija se koristi u premazivanju plastičnih kućišta, premazima za zaštitu unutrašnje elektronike, komponentama vezanim UV ljepilom, pa čak i u proizvodnji ekrana u boji koji se nalaze na nekim telefonima. Slično, industrija optičkih vlakana i DVD/CD koriste isključivo UV premaze i ljepila i ne bi postojale kakve danas poznajemo da UV tehnologija nije omogućila njihov razvoj.
Dakle, šta je UV stvrdnjavanje? Najjednostavnije, to je proces umrežavanja (očvršćavanja) premaza pomoću hemijskog procesa koji je pokrenut i održavan UV energijom. Za manje od jedne minute premaz se pretvara iz tekućine u čvrstu. Postoje fundamentalne razlike u nekim od sirovina i funkcionalnosti na smolama u premazu, ali su one transparentne za korisnika premaza.
Konvencionalna oprema za nanošenje kao što su pištolji za raspršivanje zraka, HVLP, rotirajuća zvona, protočni premaz, premazivanje u rolnama i druga oprema primjenjuju UV premaze. Međutim, umjesto odlaska u termalnu peć nakon nanošenja premaza i rastvarača, premaz se stvrdnjava UV energijom koju generiraju sistemi UV lampi organizirani na način koji osvjetljava premaz s minimalnom količinom energije potrebnom za postizanje očvršćavanja.
Kompanije i industrije koje iskorištavaju atribute UV tehnologije isporučile su izvanrednu vrijednost pružajući vrhunsku efikasnost proizvodnje i vrhunski krajnji proizvod uz povećanje profita.
Iskorištavanje UV atributa
Koji su ključni atributi koji se mogu iskoristiti? Prvo, kao što je već spomenuto, sušenje je vrlo brzo i može se obaviti na sobnoj temperaturi. To omogućava efikasno očvršćavanje podloga osjetljivih na toplinu, a svi premazi mogu se vrlo brzo stvrdnuti. UV stvrdnjavanje je ključ produktivnosti ako je ograničenje (usko grlo) u vašem procesu dugo vrijeme sušenja. Takođe, brzina omogućava proces sa mnogo manjim otiskom. Poređenja radi, konvencionalni premaz koji zahtijeva pečenje od 30 minuta pri brzini linije od 15 fpm zahtijeva 450 stopa transportera u pećnici, dok UV sušeni premaz može zahtijevati samo 25 stopa (ili manje) transportera.
Reakcija UV umrežavanja može rezultirati premazom sa znatno superiornom fizičkom izdržljivošću. Iako se premazi mogu formulirati tako da budu tvrdi za primjenu kao što su podovi, oni se također mogu učiniti vrlo fleksibilnim. Obje vrste premaza, tvrdi i fleksibilni, koriste se u automobilskoj primjeni.
Ovi atributi su pokretači za kontinuirani razvoj i prodor UV tehnologije za automobilske premaze. Naravno, postoje izazovi povezani sa UV očvršćavanjem 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 očvršćavanje premaza. To zahtijeva pažljivu analizu dijela, polaganje dijelova i raspored lampi kako bi se eliminisala područja sjene. Međutim, došlo je do značajnih poboljšanja u lampama, sirovinama i formulisanim proizvodima koji prevazilaze većinu ovih ograničenja.
Automobilska prednja rasvjeta
Specifična primjena u automobilima gdje je UV postala standardna tehnologija je u industriji prednjeg svjetla 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. Za sočivo je potreban vrlo čvrst premaz otporan na ogrebotine kako bi zaštitio polikarbonat od elemenata i fizičkog zlostavljanja. Kućište reflektora ima UV osnovni premaz (prajmer) koji zatvara podlogu i pruža ultra glatku površinu za metalizaciju. Tržište reflektorskih baznih premaza sada je u suštini 100% UV sušeno. Primarni razlozi za usvajanje su poboljšana produktivnost, mali otisak procesa i superiorna svojstva premaza.
Iako su korišćeni premazi UV sušeni, oni sadrže rastvarače. Međutim, većina raspršivanja se vraća i reciklira u proces, postižući skoro 100% efikasnost prijenosa. Fokus budućeg razvoja je povećanje čvrstih materija na 100% i eliminisanje potrebe za oksidantom.
Vanjski plastični dijelovi
Jedna od manje poznatih primjena je upotreba prozirnog laka koji se otvrdnjava na UV zračenju preko profiliranih u boji bočnih lajsni. U početku, ovaj premaz je razvijen da smanji žutilo na vanjskom izlaganju vinilnih bočnih letvica. Premaz je morao biti vrlo čvrst i fleksibilan kako bi održao prianjanje bez pucanja od predmeta koji udare u kalup. Pokretači za upotrebu UV premaza u ovoj aplikaciji su brzina očvršćavanja (mali procesni otisak) i superiorna svojstva performansi.
SMC karoserije
Masa za kalupljenje limova (SMC) je kompozitni materijal koji se koristi kao alternativa čeliku više od 30 godina. SMC se sastoji od poliesterske smole punjene staklenim vlaknima koja je izlivena u listove. Ovi listovi se zatim stavljaju u kompresijski kalup i formiraju u panele karoserije. SMC se može odabrati jer smanjuje troškove alata za male serije proizvodnje, smanjuje težinu, pruža otpornost na udubljenja i koroziju i daje veću slobodu stilistima. Međutim, jedan od izazova u korištenju SMC-a je dorada dijela u montažnom pogonu. SMC je porozna podloga. Kada ploča karoserije, koja je sada na vozilu, prođe kroz pećnicu za lakiranje bez prozirnog laka, može doći do defekta boje poznatog kao „pucanje poroznosti“. Ovo će zahtijevati barem tačku popravku, ili ako ima dovoljno "pucanja", potpuno ponovno farbanje karoserije.
Prije tri godine, u nastojanju da otkloni ovaj nedostatak, BASF Coatings je komercijalizirao UV/termalni hibridni zaptivač. Razlog za korištenje hibridnog stvrdnjavanja je taj što će se prekomjerni sprej očvrsnuti na nekritičnim površinama. Ključni korak za eliminaciju „pucanja poroznosti“ je izlaganje UV energiji, značajno povećavajući gustinu poprečne veze izloženog premaza na kritičnim površinama. Ako zaptivač ne primi minimalnu UV energiju, premaz i dalje ispunjava sve ostale zahtjeve performansi.
Upotreba tehnologije dvostrukog očvršćavanja u ovom slučaju daje nova svojstva premaza korištenjem UV očvršćavanja, istovremeno osiguravajući faktor sigurnosti za premaz u primjeni visoke vrijednosti. Ova aplikacija ne samo da pokazuje kako UV tehnologija može pružiti jedinstvena svojstva premaza, ona također pokazuje da je sistem premaza otvrdnutog UV zračenjem održiv na visokovrijednim, velikim, velikim i složenim dijelovima automobila. Ovaj premaz je korišćen na oko milion karoserija.
OEM Clearcoat
Vjerovatno, segment tržišta UV tehnologije s najvećom vidljivošću su premazi klase A za vanjske panele karoserije automobila. Ford Motor Company je izložila UV tehnologiju na prototipu vozila, Concept U automobila, na Sjevernoameričkom međunarodnom sajmu automobila 2003. godine. Demonstrirana tehnologija premaza bila je UV-stvrdnuti bezbojni lak, formuliran i isporučen od strane Akzo Nobel Coatings. Ovaj premaz je nanesen i osušen preko pojedinačnih karoserija napravljenih od različitih materijala.
Na Surcaru, glavnoj globalnoj konferenciji automobilskih premaza koja se održava svake druge godine u Francuskoj, DuPont Performance Coatings i BASF su 2001. i 2003. godine održali prezentacije o tehnologiji UV-stvrdnjavanja za automobilske bezbojne lakove. Pokretač ovog razvoja je poboljšanje primarnog pitanja zadovoljstva kupaca za boju—otpornost na ogrebotine i oštećenja. Obje kompanije su razvile hibridno očvršćavajuće (UV i termičke) premaze. Svrha praćenja putanje hibridne tehnologije je da se minimizira kompleksnost sistema UV očvršćavanja uz postizanje ciljnih karakteristika performansi.
I DuPont i BASF su instalirali pilot linije u svojim pogonima. DuPont linija u Wuppertalu ima sposobnost da izliječi puna tijela. Ne samo da kompanije za premazivanje moraju pokazati dobre performanse premaza, one također moraju pokazati rješenje za farbanje. Jedna od drugih prednosti UV/termalnog očvršćavanja koju je naveo DuPont je da se dužina bezbojnog dijela završne linije može smanjiti za 50% jednostavnim smanjenjem dužine termalne peći.
Sa inženjerske strane, Dürr System GmbH je održao prezentaciju o konceptu montažnog postrojenja za UV sušenje. Jedna od ključnih varijabli u ovim konceptima bila je lokacija procesa UV stvrdnjavanja u završnoj liniji. Inženjerska rješenja uključivala su lociranje UV lampi prije, unutar ili poslije termalne pećnice. Dürr smatra da postoje inženjerska rješenja za većinu opcija procesa koje uključuju trenutne formulacije u razvoju. Fusion UV Systems je takođe predstavio novi alat — kompjutersku simulaciju procesa UV-stvrdnjavanja za automobilske karoserije. Ovaj razvoj je poduzet kako bi se podržalo i ubrzalo usvajanje tehnologije UV-stvrdnjavanja u montažnim postrojenjima.
Ostale aplikacije
Nastavlja se razvojni rad za plastične prevlake koje se koriste u unutrašnjosti automobila, premaze za aluminijske felge i poklopce kotača, prozirne lakove preko velikih dijelova oblikovanih u boji i za dijelove ispod haube. UV proces se i dalje potvrđuje kao stabilna platforma za očvršćavanje. Sve što se zaista mijenja je da UV premazi prelaze na složenije dijelove veće vrijednosti. Stabilnost i dugoročna održivost procesa demonstrirana je primjenom prednjeg svjetla. Počeo je prije više od 20 godina i sada je industrijski standard.
Iako UV tehnologija ima ono što neki smatraju „kul“ faktorom, ono što industrija želi da uradi sa ovom tehnologijom je da pruži najbolja rešenja za probleme završnih obrada. Niko ne koristi tehnologiju radi tehnologije. Mora da donese vrednost. Vrijednost može doći u obliku poboljšane produktivnosti u odnosu na brzinu očvršćavanja. Ili može proizaći iz poboljšanih ili novih svojstava koje niste mogli postići sa trenutnim tehnologijama. Može doći od boljeg kvaliteta prvog puta jer je premaz otvoren za prljavštinu kraće vrijeme. Može pružiti sredstvo za smanjenje ili eliminaciju VOC-a u vašem objektu. Tehnologija može donijeti vrijednost. UV industrija i finišeri moraju nastaviti da rade zajedno na izradi rješenja koja poboljšavaju krajnji rezultat završne obrade.
Vrijeme objave: Mar-14-2023
