Многія лічаць УФ-тэхналогію «перспектыўнай» тэхналогіяй отвержденія прамысловых пакрыццяў. Нягледзячы на тое, што гэта можа быць новым для многіх у індустрыі прамысловых і аўтамабільных пакрыццяў, у іншых галінах яно існуе больш за тры дзесяцігоддзі...
Многія лічаць УФ-тэхналогію «перспектыўнай» тэхналогіяй отвержденія прамысловых пакрыццяў. Хоць гэта можа быць новым для многіх у індустрыі прамысловых і аўтамабільных пакрыццяў, у іншых галінах яно існуе ўжо больш за тры дзесяцігоддзі. Людзі кожны дзень ходзяць па вінілавых падлогавых вырабах з УФ-пакрыццём, і ў многіх з нас яны ёсць у нашых дамах. Тэхналогія УФ-отвержденія таксама гуляе важную ролю ў індустрыі бытавой электронікі. Напрыклад, у выпадку сотавых тэлефонаў УФ-тэхналогія выкарыстоўваецца для пакрыцця пластыкавых карпусоў, пакрыццяў для абароны ўнутранай электронікі, кампанентаў, злепленых УФ-клеем, і нават для вытворчасці каляровых экранаў некаторых тэлефонаў. Сапраўды гэтак жа прамысловасць аптычнага валакна і DVD/CD выкарыстоўвае выключна УФ-пакрыцці і клеі і не існавала б у тым выглядзе, у якім мы іх ведаем сёння, калі б УФ-тэхналогія не спрыяла іх развіццю.
Такім чынам, што такое УФ-отверждение? Прасцей кажучы, гэта працэс сшывання (отвержденія) пакрыццяў з дапамогай хімічнага працэсу, які ініцыюецца і падтрымліваецца УФ-энергіяй. Менш чым за хвіліну пакрыццё ператвараецца з вадкасці ў цвёрдае. Існуюць фундаментальныя адрозненні ў некаторых сыравінных матэрыялах і функцыянальнасці смол у пакрыцці, але яны празрыстыя для карыстальніка пакрыцця.
Звычайнае абсталяванне для нанясення, такое як пісталеты з паветраным распыленнем, HVLP, вярчальныя званы, паточнае пакрыццё, рулоннае пакрыццё і іншае абсталяванне, якое наносіць УФ-пакрыцці. Аднак замест таго, каб пасля нанясення пакрыцця і ўспышкі растваральніка ісці ў тэрмічную печ, пакрыццё отверждается УФ-энергіяй, якая выпрацоўваецца сістэмамі УФ-лямпаў, арганізаваных такім чынам, што асвятляе пакрыццё з мінімальнай колькасцю энергіі, неабходнай для дасягнення зацвярдзення.
Кампаніі і галіны, якія выкарыстоўваюць атрыбуты УФ-тэхналогіі, забяспечваюць незвычайную каштоўнасць, забяспечваючы найвышэйшую эфектыўнасць вытворчасці і лепшы канчатковы прадукт, адначасова павялічваючы прыбытак.
Выкарыстанне атрыбутаў UV
Якія ключавыя атрыбуты можна выкарыстоўваць? Па-першае, як ужо згадвалася раней, зацвярдзенне адбываецца вельмі хутка і можа адбывацца пры пакаёвай тэмпературы. Гэта дазваляе эфектыўна зацвярдзець тэрмаадчувальныя падкладкі, і ўсе пакрыцця могуць зацвярдзець вельмі хутка. УФ-отверждение з'яўляецца ключом да прадукцыйнасці, калі абмежаваннем (вузкім месцам) у вашым працэсе з'яўляецца працяглы час отвержденія. Акрамя таго, хуткасць дазваляе ажыццявіць працэс з значна меншай займаемай плошчай. Для параўнання, звычайнае пакрыццё, якое патрабуе 30-хвіліннага выпякання пры хуткасці лініі 15 футаў у хвіліну, патрабуе канвеера даўжынёй 450 футаў у печы, у той час як пакрыццё, якое отверждается ультрафіялетам, можа запатрабаваць толькі 25 футаў (або менш) канвеера.
Рэакцыя ўльтрафіялетавага сшывання можа прывесці да атрымання пакрыцця са значна найвышэйшай фізічнай трываласцю. Нягледзячы на тое, што пакрыцця могуць быць цвёрдымі для такіх прымянення, як падлога, яны таксама могуць быць вельмі гнуткімі. Абодва тыпы пакрыццяў, цвёрдыя і гнуткія, выкарыстоўваюцца ў аўтамабільнай прамысловасці.
Гэтыя атрыбуты з'яўляюцца стымулам для далейшага развіцця і пранікнення УФ-тэхналогіі для аўтамабільных пакрыццяў. Вядома, ёсць праблемы, звязаныя з УФ-отвержденіем прамысловых пакрыццяў. Асноўнай задачай для ўладальніка працэсу з'яўляецца магчымасць падвергнуць ўсе ўчасткі складаных частак УФ-энергіі. Уся паверхня пакрыцця павінна падвяргацца ўздзеянню мінімальнай УФ-энергіі, неабходнай для зацвярдзення пакрыцця. Гэта патрабуе ўважлівага аналізу дэталі, размяшчэння дэталяў і размяшчэння лямпаў для ліквідацыі ценявых участкаў. Аднак былі зроблены значныя паляпшэнні ў лямпах, сыравіне і прадуктах, якія пераадольваюць большасць гэтых абмежаванняў.
Аўтамабільнае пярэдняе асвятленне
Канкрэтнае прымяненне ў аўтамабільнай прамысловасці, дзе ўльтрафіялет стала стандартнай тэхналогіяй, - гэта прамысловасць аўтамабільнага пярэдняга асвятлення, дзе УФ-пакрыцці выкарыстоўваюцца больш за 15 гадоў і цяпер займаюць 80% рынку. Фары складаюцца з двух асноўных кампанентаў, на якія трэба нанесці пакрыццё — полікарбанатнай лінзы і корпуса адбівальніка. Аб'ектыў патрабуе вельмі цвёрдага, устойлівага да драпін пакрыцця, каб абараніць полікарбанат ад непагадзі і фізічнага гвалту. Корпус адбівальніка мае УФ-аснову (грунтоўку), якая ўшчыльняе падкладку і забяспечвае звышгладкую паверхню для металізацыі. Рынак асноўнага пакрыцця адбівальнікаў цяпер практычна на 100% адверджаны УФ-выпраменьваннем. Асноўнымі прычынамі прыняцця былі павышэнне прадукцыйнасці, малыя памеры працэсу і выдатныя характарыстыкі пакрыцця.
Нягледзячы на тое, што выкарыстоўваюцца пакрыцця адверджаны УФ, яны ўтрымліваюць растваральнік. Тым не менш, большая частка лішняга распылення рэгенеруецца і перапрацоўваецца назад у працэс, дасягаючы амаль 100% эфектыўнасці перадачы. У цэнтры ўвагі будучага развіцця - павелічэнне ўтрымання цвёрдых рэчываў да 100% і ліквідацыя патрэбы ў акісляльніку.
Знешнія пластыкавыя дэталі
Адным з менш вядомых варыянтаў прымянення з'яўляецца выкарыстанне празрыстага лаку, які адмацоўваецца ўльтрафіялетам, па-над каляровых бакавых ліштваў корпуса. Першапачаткова гэта пакрыццё было распрацавана для памяншэння пажаўцення вонкавага ўздзеяння вінілавых бакавых ліштваў кузава. Пакрыццё павінна было быць вельмі трывалым і гнуткім, каб захаваць адгезію без расколін ад удараў прадметаў аб молдынгу. Драйверамі для выкарыстання ўльтрафіялетавых пакрыццяў у гэтым дадатку з'яўляюцца хуткасць отвержденія (малы памер працэсу) і выдатныя эксплуатацыйныя ўласцівасці.
Панэлі кузава SMC
Ліставая фармовачная маса (ЛМК) - гэта кампазітны матэрыял, які выкарыстоўваецца ў якасці альтэрнатывы сталі больш за 30 гадоў. SMC складаецца з поліэфірнай смалы, напоўненай шкловалакном, якая была адліта ў лісты. Затым гэтыя лісты змяшчаюць у прэс-форму і фармуюць у панэлі кузава. SMC можа быць абраны таму, што ён зніжае выдаткі на інструменты для невялікіх серый вытворчасці, зніжае вагу, забяспечвае ўвагнутасць і ўстойлівасць да карозіі і дае больш шырокія магчымасці стылістам. Аднак адна з праблем выкарыстання SMC - гэта аздабленне дэталі на зборачным заводзе. SMC - гэта кіпрая падкладка. Калі панэль кузава, якая зараз знаходзіцца на аўтамабілі, праходзіць праз афарбоўку празрыстага лаку, можа ўзнікнуць дэфект фарбы, вядомы як «выскокванне сітаватасці». Гэта запатрабуе як мінімум кропкавага рамонту, а пры дастатковай колькасці «выскок» - поўнай перафарбоўкі кузава.
Тры гады таму, імкнучыся ліквідаваць гэты дэфект, BASF Coatings выпусціла на камерцыю гібрыдны герметызатар УФ/тэрмічны. Прычына выкарыстання гібрыднага зацвярджэння заключаецца ў тым, што лішак распылення будзе зацвярдзець на некрытычных паверхнях. Ключавым крокам для ліквідацыі «выскокаў сітаватасці» з'яўляецца ўздзеянне ультрафіялетавай энергіі, значна павялічваючы шчыльнасць папярочных сувязяў адкрытага пакрыцця на крытычных паверхнях. Калі герметык не атрымлівае мінімальнай УФ-энергіі, пакрыццё па-ранейшаму адпавядае ўсім астатнім патрабаванням да характарыстык.
Выкарыстанне тэхналогіі двайнога отвержденія ў гэтым выпадку забяспечвае новыя ўласцівасці пакрыцця за кошт выкарыстання ультрафіялетавага отвержденія, адначасова забяспечваючы каэфіцыент бяспекі для пакрыцця ў высокакаштоўным прымяненні. Гэта дадатак не толькі дэманструе, як УФ-тэхналогія можа забяспечыць унікальныя ўласцівасці пакрыцця, яно таксама паказвае, што сістэма пакрыццяў УФ-адверджанне жыццяздольная на дарагіх, вялікіх аб'ёмах, вялікіх і складаных аўтамабільных дэталях. Гэта пакрыццё было выкарыстана прыкладна на мільёне панэляў кузава.
OEM Clearcoat
Магчыма, сегмент рынку УФ-тэхналогій з найбольшай бачнасцю - гэта пакрыцця для вонкавых кузаўных панэляў класа А. Ford Motor Company прадэманстравала УФ-тэхналогію на прататыпе аўтамабіля Concept U на Паўночнаамерыканскім міжнародным аўтасалоне ў 2003 г. Тэхналогія пакрыцця была прадэманстравана празрыстым лакам УФ-адвердзення, распрацаваным і пастаўленым Akzo Nobel Coatings. Гэта пакрыццё наносілася і высыхала на асобныя панэлі кузава з розных матэрыялаў.
На Surcar, галоўнай глабальнай канферэнцыі па аўтамабільных пакрыццях, якая праводзіцца раз у два гады ў Францыі, як DuPont Performance Coatings, так і BASF выступілі ў 2001 і 2003 гадах з прэзентацыямі па тэхналогіі УФ-отвержденія для аўтамабільных лакаў. Рухаючым фактарам гэтай распрацоўкі з'яўляецца паляпшэнне асноўнай праблемы задаволенасці кліентаў фарбай - устойлівасць да драпін і пашкоджанняў. Абедзве кампаніі распрацавалі пакрыцця гібрыднага отверждения (УФ і тэрмічнае). Мэтай прымянення гібрыднай тэхналогіі з'яўляецца мінімізацыя складанасці сістэмы ўльтрафіялетавага отвержденія пры дасягненні мэтавых характарыстык.
І DuPont, і BASF усталявалі пілотныя лініі на сваіх прадпрыемствах. Лінія DuPont у Вуперталі мае магчымасць лячыць цэлае цела. Кампаніі, якія займаюцца нанясеннем пакрыццяў, павінны не толькі паказаць добрыя характарыстыкі пакрыццяў, але і прадэманстраваць рашэнне лакафарбавай лініі. Адна з іншых пераваг ультрафіялетавага/тэрмічнага отвержденія, названая DuPont, заключаецца ў тым, што даўжыню празрыстага лаку фінішнай лініі можна паменшыць на 50%, проста скараціўшы даўжыню тэрмічнай печы.
З інжынернага боку кампанія Dürr System GmbH выступіла з прэзентацыяй канцэпцыі зборачнай вытворчасці для УФ-отвержденія. Адной з ключавых зменных у гэтых канцэпцыях было размяшчэнне працэсу УФ-отвержденія на фінішнай лініі. Інжынерныя рашэнні ўключалі размяшчэнне УФ-лямпаў да, унутры або пасля цеплавой печы. Дюр лічыць, што існуюць інжынерныя рашэнні для большасці варыянтаў працэсаў, якія ўключаюць сучасныя склады, якія знаходзяцца ў стадыі распрацоўкі. Fusion UV Systems таксама прадставіла новы інструмент — камп'ютэрнае мадэляванне працэсу УФ-отвержденія кузаваў аўтамабіляў. Гэтая распрацоўка была зроблена для падтрымкі і паскарэння прыняцця тэхналогіі УФ-адвердзення на зборачных прадпрыемствах.
Іншыя прыкладанні
Працягваецца распрацоўка пластыкавых пакрыццяў, якія выкарыстоўваюцца для салонаў аўтамабіляў, пакрыццяў для лёгкасплаўных дыскаў і колавых каўпакоў, празрыстых лакаў на буйных каляровых дэталях і дэталях пад капотам. Працэс ультрафіялетавага выпраменьвання працягвае пацвярджацца як стабільная платформа для отвержденія. Усё, што сапраўды мяняецца, - гэта тое, што УФ-пакрыцці перамяшчаюцца на больш складаныя дэталі з больш высокім коштам. Стабільнасць і доўгатэрміновая жыццяздольнасць працэсу былі прадэманстраваны пры дапамозе пярэдняга асвятлення. Гэта пачалося больш за 20 гадоў таму і цяпер з'яўляецца галіновым стандартам.
Нягледзячы на тое, што ўльтрафіялетавая тэхналогія мае тое, што некаторыя лічаць «крутым» фактарам, што галіна хоча зрабіць з гэтай тэхналогіяй, гэта забяспечыць найлепшыя рашэнні праблем аддзелачнікаў. Ніхто не выкарыстоўвае тэхналогію дзеля самой тэхналогіі. Ён павінен даць каштоўнасць. Значэнне можа быць у выглядзе павышэння прадукцыйнасці, звязанай з хуткасцю отвержденія. Ці гэта можа зыходзіць ад палепшаных або новых уласцівасцяў, якіх вы не змаглі дасягнуць з дапамогай сучасных тэхналогій. Гэта можа адбыцца з-за больш высокай першапачатковай якасці, таму што пакрыццё менш часу адкрыта для бруду. Гэта можа даць магчымасць паменшыць або ліквідаваць ЛОС на вашым прадпрыемстве. Тэхналогія можа прынесці карысць. Ультрафіялетавая прамысловасць і апрацоўшчыкі павінны працягваць супрацоўнічаць, каб ствараць рашэнні, якія паляпшаюць прыбытак апрацоўшчыкаў.
Час публікацыі: 14 сакавіка 2023 г
