Mnogi smatraju UV tehnologiju "perspektivnom" tehnologijom za stvrdnjavanje industrijskih premaza. Iako je mnogima nova u industrijskoj i automobilskoj industriji premaza, u drugim industrijama postoji već više od tri desetljeća...
Mnogi smatraju UV tehnologiju „perspektivnom“ tehnologijom za stvrdnjavanje industrijskih premaza. Iako je mnogima u industrijskoj i automobilskoj industriji premaza nova, u drugim industrijama postoji već više od tri desetljeća. Ljudi svakodnevno hodaju po vinilnim podovima s UV premazom, a mnogi od nas ih imaju u svojim domovima. UV tehnologija stvrdnjavanja također igra važnu ulogu u industriji potrošačke elektronike. Na primjer, u slučaju mobitela, UV tehnologija se koristi u premazivanju plastičnih kućišta, premazima za zaštitu unutarnje elektronike, UV ljepljivim komponentama, pa čak i u proizvodnji zaslona 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.
Što je UV stvrdnjavanje? Najjednostavnije rečeno, to je proces umrežavanja (stvrdnjavanja) premaza kemijskim procesom koji pokreće i održava UV energija. Za manje od minute premaz se pretvara iz tekućine u kruto stanje. Postoje temeljne 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 ulaska u termičku peć nakon nanošenja premaza i bljeskalice otapalom, premaz se stvrdnjava UV energijom koju generiraju UV sustavi lampi organizirani na način koji osvjetljava premaz minimalnom količinom energije potrebne za postizanje stvrdnjavanja.
Tvrtke i industrije koje iskorištavaju atribute UV tehnologije ostvarile su izvanrednu vrijednost pružajući vrhunsku proizvodnu učinkovitost i vrhunski krajnji proizvod, uz istovremeno povećanje profita.
Iskorištavanje UV atributa
Koja su ključna svojstva koja se mogu iskoristiti? Prvo, kao što je prethodno spomenuto, stvrdnjavanje je vrlo brzo i može se obaviti na sobnoj temperaturi. To omogućuje učinkovito stvrdnjavanje podloga osjetljivih na toplinu, a svi premazi mogu se vrlo brzo stvrdnjavati. UV stvrdnjavanje je ključ produktivnosti ako je ograničenje (usko grlo) u vašem procesu dugo vrijeme stvrdnjavanja. Također, brzina omogućuje proces s puno manjim otiskom. Za usporedbu, konvencionalni premaz koji zahtijeva 30-minutno pečenje pri brzini linije od 15 fpm zahtijeva 450 ft transportera u pećnici, dok UV stvrdnuti premaz može zahtijevati samo 25 ft (ili manje) transportera.
Reakcija UV umrežavanja može rezultirati premazom s znatno superiornijom fizičkom izdržljivošću. Iako se premazi mogu formulirati da budu tvrdi za primjenu poput podova, 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. Cijela površina premaza mora biti izložena minimalnoj UV energiji potrebnoj za stvrdnjavanje premaza. To zahtijeva pažljivu analizu dijela, slaganje dijelova i raspored lampi kako bi se uklonila područja sjene. Međutim, došlo je do značajnih poboljšanja u lampama, sirovinama i formuliranim proizvodima koji prevladavaju većinu tih ograničenja.
Automobilska prednja rasvjeta
Specifična automobilska primjena gdje je UV postao standardna tehnologija je u industriji prednjih svjetala za automobile, gdje se UV premazi koriste više od 15 godina i sada drže 80% tržišta. Prednja svjetla sastoje se od dvije primarne komponente koje je potrebno premazati - polikarbonatne leće i kućišta reflektora. Leća zahtijeva vrlo tvrdi, otporan premaz na ogrebotine kako bi zaštitila polikarbonat od vremenskih uvjeta i fizičkog oštećenja. Kućište reflektora ima UV osnovni premaz (temeljni premaz) koji brtvi podlogu i pruža ultra glatku površinu za metalizaciju. Tržište osnovnih premaza reflektora sada je u biti 100% UV suho. Primarni razlozi za usvajanje bili su poboljšana produktivnost, mali otisak procesa i vrhunska svojstva premaza.
Iako se korišteni premazi stvrdnjavaju UV zračenjem, sadrže otapalo. Međutim, većina viška raspršenog sloja se reciklira i ponovno koristi u procesu, postižući gotovo 100% učinkovitosti prijenosa. Fokus budućeg razvoja je povećanje udjela krutih tvari na 100% i uklanjanje potrebe za oksidansom.
Vanjski plastični dijelovi
Jedna od manje poznatih primjena je korištenje UV stvrdnjavajućeg prozirnog premaza preko bočnih letvica karoserije u boji. U početku je ovaj premaz razvijen kako bi se smanjilo žutilo vinilnih bočnih letvica karoserije pri vanjskom izlaganju. Premaz je morao biti vrlo čvrst i fleksibilan kako bi održao prianjanje bez pucanja od predmeta koji udaraju u letvicu. Razlozi za korištenje UV premaza u ovoj primjeni su brzina stvrdnjavanja (mali otisak procesa) i vrhunska 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. Te se ploče zatim stavljaju u kalup za kompresiju i oblikuju u ploče 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 tvornici za montažu. SMC je porozna podloga. Kada ploča 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 malo popravka ili, ako ima dovoljno "pukotina", potpuno ponovno bojanje karoserije.
Prije tri godine, u nastojanju da ukloni ovaj nedostatak, BASF Coatings je komercijalizirao UV/termalni hibridni brtvilo. Razlog korištenja hibridnog stvrdnjavanja je taj što će se višak spreja stvrdnjavati na nekritičnim površinama. Ključni korak za uklanjanje „poroznih ispupčenja“ je izlaganje UV energiji, što značajno povećava gustoću umrežavanja izloženog premaza na kritičnim površinama. Ako brtvilo ne primi minimalnu UV energiju, premaz i dalje zadovoljava sve ostale zahtjeve performansi.
Korištenje tehnologije dvostrukog stvrdnjavanja u ovom slučaju pruža nova svojstva premaza korištenjem UV stvrdnjavanja, a istovremeno pruža faktor sigurnosti za premaz u visokovrijednoj primjeni. Ova primjena ne samo da pokazuje kako UV tehnologija može pružiti jedinstvena svojstva premaza, već i pokazuje da je UV-stvrdnuti sustav premaza održiv na visokovrijednim, velikoserijskim, velikim i složenim automobilskim dijelovima. Ovaj premaz korišten je na otprilike milijun karoserijskih panela.
OEM prozirni premaz
Vjerojatno je da je segment tržišta UV tehnologije s najvećom vidljivošću premazi klase A za vanjske ploče karoserije automobila. Ford Motor Company izložio je UV tehnologiju na prototipu vozila, automobilu Concept U, na Sjevernoameričkom međunarodnom sajmu automobila 2003. godine. Demonstrirana tehnologija premaza bio je UV-sušeno očvršćeni prozirni premaz, koji je formulirao i isporučio Akzo Nobel Coatings. Ovaj premaz nanesen je i osušen na pojedinačne ploče karoserije izrađene 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 održali su 2001. i 2003. prezentacije o tehnologiji UV sušenja za automobilske prozirne premaze. Pokretač ovog razvoja je poboljšanje primarnog pitanja zadovoljstva kupaca za boju - otpornost na ogrebotine i oštećenja. Obje tvrtke razvile su hibridne premaze (UV i termički). Svrha korištenja hibridne tehnologije je minimiziranje složenosti sustava UV sušenja uz postizanje ciljanih svojstava performansi.
I DuPont i BASF instalirali su pilot linije u svojim pogonima. DuPontova linija u Wuppertalu ima mogućnost sušenja cijelih karoserija. Tvrtke za premazivanje ne samo da moraju pokazati dobre performanse premazivanja, već moraju i demonstrirati rješenje na liniji za bojanje. Jedna od drugih prednosti UV/termičkog sušenja koju DuPont navodi jest da se duljina dijela završne linije s prozirnim premazom može smanjiti za 50% jednostavnim smanjenjem duljine termičke peći.
S inženjerske strane, Dürr System GmbH održao je prezentaciju o konceptu montažne tvornice za UV sušenje. Jedna od ključnih varijabli u tim konceptima bila je lokacija procesa UV sušenja u završnoj liniji. Inženjerska rješenja uključivala su smještaj UV lampi prije, unutar ili nakon termičke peći. Dürr smatra da postoje inženjerska rješenja za većinu procesnih opcija koje uključuju trenutne formulacije u razvoju. Fusion UV Systems također je predstavio novi alat - računalnu simulaciju procesa UV sušenja za karoserije automobila. Ovaj razvoj je poduzet kako bi se podržalo i ubrzalo usvajanje tehnologije UV sušenja u montažnim tvornicama.
Druge primjene
Razvojni rad se nastavlja za plastične premaze koji se koriste u unutrašnjosti automobila, premaze za aluminijske naplatke i poklopce kotača, prozirne premaze preko velikih dijelova u boji i za dijelove ispod poklopca motora. UV proces se i dalje potvrđuje kao stabilna platforma za stvrdnjavanje. Sve što se stvarno mijenja jest 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 jest pružiti najbolja rješenja za probleme proizvođača završne obrade. Nitko ne koristi tehnologiju radi same tehnologije. Ona mora pružiti vrijednost. Vrijednost može doći u obliku poboljšane produktivnosti povezane s brzinom stvrdnjavanja. Ili može proizaći iz poboljšanih ili novih svojstava koja niste mogli postići trenutnim tehnologijama. Može proizaći iz veće kvalitete pri prvom nanošenju jer je premaz kraće vrijeme izložen prljavštini. Može pružiti sredstvo za smanjenje ili uklanjanje hlapljivih organskih spojeva (VOC) u vašem pogonu. Tehnologija može pružiti vrijednost. UV industrija i proizvođači završne obrade moraju nastaviti surađivati kako bi osmislili rješenja koja poboljšavaju profitabilnost proizvođača završne obrade.
Vrijeme objave: 14. ožujka 2023.
