Paljud peavad UV-tehnoloogiat tööstuslike pinnakatete kõvendamisel "üles-ja-tulevaks" tehnoloogiaks. Ehkki see võib olla paljudele tööstus- ja autokattetööstuses uus, on see teistes tööstusharudes olnud juba üle kolme aastakümne…
Paljud peavad UV-tehnoloogiat tööstuslike pinnakatete kõvendamisel "üles-ja-tulevaks" tehnoloogiaks. Kuigi see võib olla paljudele tööstus- ja autokatete tööstuses uus, on see teistes tööstusharudes olnud kasutusel juba rohkem kui kolm aastakümmet. Inimesed kõnnivad iga päev UV-kattega vinüülpõrandatoodetel ja paljudel meist on need ka kodus. UV-kõvastumise tehnoloogial on suur roll ka olmeelektroonikatööstuses. Näiteks mobiiltelefonide puhul kasutatakse UV-tehnoloogiat plastkorpuste katmisel, siseelektroonikat kaitsvatel katetel, UV-liimiga liimitud komponentidel ja isegi mõnel telefonil leiduvate värviliste ekraanide tootmisel. Samamoodi kasutavad optiliste kiudude ja DVD/CD tööstused eranditult UV-katteid ja liime ning neid ei eksisteeriks praegu sellisena, nagu me neid praegu teame, kui UV-tehnoloogia poleks võimaldanud nende arendamist.
Mis on siis UV-kõvastumine? Lihtsamalt öeldes on see protsess kattekihtide ristsidumiseks (kõvenemiseks) keemilise protsessi abil, mille algatab ja toetab UV-energia. Vähem kui minutiga muutub kate vedelast tahkeks aineks. Mõnedes toorainetes ja kattevaikude funktsionaalsuses on põhimõttelisi erinevusi, kuid need on katte kasutajale läbipaistvad.
Tavalised pealekandmisseadmed, nagu õhuga pihustatud pihustuspüstolid, HVLP, pöörlevad kellad, voolav kate, rullkate ja muud seadmed, rakendavad UV-katteid. Kuid selle asemel, et pärast katte pealekandmist ja lahustiga kiirgamist termoahju minna, tahkestatakse kattekiht UV-energiaga, mida tekitavad UV-lambisüsteemid, mis on korraldatud viisil, mis valgustab katet kõvenemiseks vajaliku minimaalse energiahulgaga.
Ettevõtted ja tööstused, mis kasutavad UV-tehnoloogia omadusi, on pakkunud erakordset väärtust, pakkudes suurepärast tootmistõhusust ja paremat lõpptoodet, suurendades samal ajal kasumit.
UV-kiirguse omaduste ärakasutamine
Millised on peamised atribuudid, mida saab ära kasutada? Esiteks, nagu eelnevalt mainitud, on kõvenemine väga kiire ja seda saab teha toatemperatuuril. See võimaldab kuumustundlike aluspindade tõhusat kõvenemist ja kõiki katteid saab kõvastada väga kiiresti. UV-kõvastumine on tootlikkuse võti, kui teie protsessi piiranguks (pudelikael) on pikk kõvenemisaeg. Samuti võimaldab kiirus palju väiksema jalajäljega protsessi. Võrdluseks, tavaline kate, mis nõuab 30-minutilist küpsetamist liinikiirusel 15 kaadrit minutis, vajab ahjus 450 jalga konveierit, samas kui UV-kõvastuv kate võib vajada ainult 25 jalga (või vähem) konveierit.
UV-ristsidumise reaktsioon võib anda katte, millel on tohutult parem füüsiline vastupidavus. Kuigi katteid saab valmistada nii, et need oleksid rasked selliste rakenduste jaoks nagu põrandakate, saab neid muuta ka väga paindlikuks. Mõlemat tüüpi katteid, nii kõvasid kui ka elastseid, kasutatakse autotööstuses.
Need omadused on autode pinnakatete UV-tehnoloogia jätkuva arendamise ja leviku tõukejõud. Loomulikult on tööstuslike katete UV-kõvastumisega seotud väljakutsed. Protsessi omaniku peamine mure on võime paljastada kõik keeruliste osade piirkonnad UV-energiaga. Katte kogu pind peab puutuma kokku minimaalse UV-energiaga, mis on vajalik katte kõvenemiseks. See nõuab detailide hoolikat analüüsi, osade riiulit ja lampide paigutust varjualade kõrvaldamiseks. Siiski on tehtud olulisi täiustusi lampide, toorainete ja formuleeritud toodete osas, mis ületab enamiku nendest piirangutest.
Autode esivalgustus
Spetsiifiline autotööstuse rakendus, kus UV-kiirgusest on saanud standardtehnoloogia, on autode esivalgustite tööstus, kus UV-katteid on kasutatud enam kui 15 aastat ja kus praegu on see 80% turust. Esituled koosnevad kahest põhikomponendist, mis tuleb katta – polükarbonaadist läätsest ja reflektori korpusest. Objektiiv vajab väga kõva, kriimustuskindlat katet, et kaitsta polükarbonaati elementide ja füüsilise väärkohtlemise eest. Reflektori korpusel on UV-aluslakk (krunt), mis tihendab aluspinda ja tagab ülisileda pinna metalliseerimiseks. Reflektori aluslakkide turg on nüüd sisuliselt 100% UV-kõvastunud. Peamised põhjused kasutuselevõtuks on olnud suurenenud tootlikkus, väike protsessijalajälg ja suurepärased pinnakatte omadused.
Kuigi kasutatavad katted on UV-kõvastunud, sisaldavad need siiski lahustit. Kuid suurem osa ülepihust regenereeritakse ja taaskasutatakse protsessi, saavutades peaaegu 100% ülekandeefektiivsuse. Edaspidise arenduse fookuses on tahkete ainete sisalduse suurendamine 100%-ni ja oksüdeerija vajaduse kaotamine.
Välimised plastosad
Üks vähemtuntud rakendusi on UV-kiirgusega kõveneva läbipaistva katte kasutamine värvitud korpuse külgliistude peal. Algselt töötati see kate välja selleks, et vähendada vinüülist korpuse külgliistude välispinnal tekkivat kollasust. Kattekiht pidi olema väga sitke ja elastne, et säilitada nakkumist, ilma et see praguneks liistude vastu. Selles rakenduses UV-katete kasutamise tõukejõud on kõvenemise kiirus (väike protsessijälg) ja suurepärased jõudlusomadused.
SMC kerepaneelid
Lehtvormimise segu (SMC) on komposiitmaterjal, mida on kasutatud terase alternatiivina üle 30 aasta. SMC koosneb klaaskiuga täidetud polüestervaigust, mis on valatud lehtedeks. Seejärel asetatakse need lehed survevormi ja vormitakse kerepaneelideks. SMC saab valida, kuna see alandab tööriistakulusid väikeste tootmistsüklite jaoks, vähendab kaalu, tagab mõlkide ja korrosioonikindluse ning annab stilistidele rohkem tegutsemisruumi. Üks väljakutseid SMC kasutamisel on aga detaili viimistlemine koostetehases. SMC on poorne substraat. Kui kerepaneel, mis praegu on sõidukil, läbib läbipaistva kattevärvi ahju, võib tekkida värvidefekt, mida nimetatakse poorsuseks. See nõuab vähemalt kohapealset remonti või kui on piisavalt hüppeid, siis kere täielikku värvimist.
Kolm aastat tagasi, püüdes seda defekti kõrvaldada, turustas BASF Coatings UV/termilise hübriidtihendi. Hübriidkõvenduse kasutamise põhjus on see, et ülepihustus tahkeneb mittekriitilistel pindadel. Peamine samm "poorsuse hüppamise" kõrvaldamiseks on kokkupuude UV-energiaga, mis suurendab oluliselt katmata katte ristsidemete tihedust kriitilistel pindadel. Kui hermeetik ei saa minimaalset UV-energiat, läbib kate ikkagi kõik muud jõudlusnõuded.
Kahekordse kõvenemise tehnoloogia kasutamine annab sel juhul uusi katteomadusi, kasutades UV-kõvastumist, tagades samal ajal katte ohutusteguri kõrge väärtusega rakenduses. See rakendus ei näita mitte ainult seda, kuidas UV-tehnoloogia suudab pakkuda ainulaadseid katteomadusi, vaid näitab ka seda, et UV-kõvastuv kattesüsteem on elujõuline kõrge väärtusega, suure mahuga, suurte ja keerukate autoosade puhul. Seda katet on kasutatud ligikaudu miljonil kerepaneelil.
OEM Clearcoat
Väidetavalt on kõige nähtavama UV-tehnoloogia turusegment autode väliskerepaneelide A-klassi katted. Ford Motor Company eksponeeris 2003. aasta Põhja-Ameerika rahvusvahelisel autonäitusel UV-tehnoloogiat auto prototüübil Concept U. Kattetehnoloogiaks demonstreeriti UV-kiirgusega kõvendatud läbipaistvat lakki, mille koostas ja tarnis Akzo Nobel Coatings. See kate kanti ja kõvendati erinevatest materjalidest valmistatud üksikutele kerepaneelidele.
Igal teisel aastal Prantsusmaal peetaval ülemaailmsel autokatete konverentsil Surcar esinesid nii DuPont Performance Coatings kui ka BASF 2001. ja 2003. aastal ettekanded autode läbipaistvate lakkide UV-kõvastumise tehnoloogiast. Selle arenduse tõukejõud on parandada klientide esmast rahulolu probleemi – kriimustus- ja määrdumiskindlust. Mõlemad ettevõtted on välja töötanud hübriidkõvastuvad (UV ja termilised) katted. Hübriidtehnoloogia tee taotlemise eesmärk on minimeerida UV-kõvastumissüsteemi keerukust, saavutades samal ajal soovitud jõudlusomadused.
Nii DuPont kui ka BASF on oma rajatistesse paigaldanud pilootliinid. DuPont tootesarjal Wuppertalis on terve keha tervendamine. Pinnakattefirmad ei pea mitte ainult näitama häid katmisomadusi, vaid ka näitama värviliini lahendust. Üks teistest UV/termilise kõvenemise eelistest, millele DuPont viitab, on see, et viimistlusjoone läbipaistva lakki osa pikkust saab vähendada 50% võrra, vähendades lihtsalt termoahju pikkust.
Inseneri poolelt pidas Dürr System GmbH ettekande koostetehase kontseptsioonist UV-kõvastumiseks. Üks nende kontseptsioonide võtmemuutujaid oli UV-kõvastumisprotsessi asukoht viimistlusjoonel. Tehnilised lahendused hõlmasid UV-lampide asukoha määramist enne termoahju, sees või pärast seda. Dürr arvab, et enamiku protsessivõimaluste jaoks, mis hõlmavad praegusi väljatöötamisel olevaid koostisi, on olemas insenertehnilised lahendused. Fusion UV Systems esitles ka uut tööriista – autokerede UV-kõvastumise protsessi arvutisimulatsiooni. See arendus tehti selleks, et toetada ja kiirendada UV-kõvastumise tehnoloogia kasutuselevõttu koostetehastes.
Muud rakendused
Jätkub arendustöö autode siseruumides kasutatavate plastkatete, valuvelgede ja velgede katete, suurte värvitud detailide ja kapotialuste osade katete jaoks. UV-protsess on jätkuvalt kinnitatud stabiilse kõvenemisplatvormina. Tegelikult muutub ainult see, et UV-katted liiguvad keerukamate ja kõrgema väärtusega osadeni. Protsessi stabiilsust ja pikaajalist elujõulisust on demonstreeritud esivalgustuse rakendusega. See sai alguse üle 20 aasta tagasi ja on nüüdseks tööstusstandard.
Kuigi UV-tehnoloogial on mõnede arvates "lahe" tegur, soovib tööstus selle tehnoloogiaga teha parimaid lahendusi viimistlejate probleemidele. Keegi ei kasuta tehnoloogiat tehnoloogia pärast. See peab andma väärtust. Väärtus võib ilmneda paranemise kiirusega seotud paranenud tootlikkuse kujul. Või võib see tuleneda täiustatud või uutest omadustest, mida te ei ole suutnud praeguste tehnoloogiatega saavutada. See võib tuleneda esmakordsest kõrgemast kvaliteedist, kuna kattekiht on mustusele avatud vähem aega. See võib olla vahend lenduvate orgaaniliste ühendite vähendamiseks või kõrvaldamiseks teie ettevõttes. Tehnoloogia võib pakkuda väärtust. UV-tööstus ja viimistlejad peavad jätkama koostööd, et töötada välja lahendusi, mis parandavad viimistleja kasumit.
Postitusaeg: 14. märts 2023
