UV tehnologiju mnogi smatraju "nadolazećom" tehnologijom za stvrdnjavanje industrijskih premaza. Iako je mnogima u industriji industrijskih i automobilskih premaza možda nov, u drugim industrijama postoji više od tri desetljeća...
UV tehnologiju mnogi smatraju "nadolazećom" tehnologijom za stvrdnjavanje industrijskih premaza. Iako je mnogima u industriji industrijskih i automobilskih premaza možda nov, u drugim industrijama postoji već više od tri desetljeća. Ljudi svakodnevno hodaju po vinilnim podovima obloženim UV zračenjem, a mnogi od nas ih imaju u svojim domovima. Tehnologija UV stvrdnjavanja 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 unutarnje elektronike, komponente zalijepljene UV ljepilom, 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 postojale onakve kakvima ih danas poznajemo da UV tehnologija nije omogućila njihov razvoj.
Dakle, što je UV stvrdnjavanje? Najjednostavnije, to je proces umrežavanja (stvrdnjavanja) premaza kemijskim procesom koji pokreće i održava UV energija. U manje od jedne minute premaz se pretvara iz tekućine u krutinu. Postoje temeljne razlike u nekim sirovinama i funkcionalnosti smola u premazu, ali one su transparentne korisniku premaza.
Konvencionalna oprema za nanošenje kao što su zračni raspršivači, HVLP, rotirajuća zvona, nanošenje premaza, nanošenje valjcima i druga oprema nanosi UV premaze. Međutim, umjesto odlaska u termalnu pećnicu nakon nanošenja premaza i bljeskalice otapala, premaz se stvrdnjava UV energijom koju generiraju sustavi UV lampi organizirani na način koji osvjetljava premaz s minimalnom količinom energije potrebnom za postizanje stvrdnjavanja.
Tvrtke i industrije koje iskorištavaju atribute UV tehnologije dale su izvanrednu vrijednost pružajući vrhunsku proizvodnu učinkovitost i vrhunski krajnji proizvod uz povećanje profita.
Iskorištavanje UV atributa
Koji su ključni atributi koji se mogu iskoristiti? Prvo, kao što je ranije spomenuto, stvrdnjavanje je vrlo brzo i može se izvesti na sobnoj temperaturi. To omogućuje učinkovito stvrdnjavanje podloga osjetljivih na toplinu, a svi se premazi mogu stvrdnuti vrlo brzo. 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 pokretne trake u pećnici, dok UV stvrdnuti premaz može zahtijevati samo 25 ft (ili manje) pokretne trake.
Reakcija UV umrežavanja može rezultirati premazom znatno vrhunske fizičke izdržljivosti. Iako se premazi mogu formulirati tako da budu tvrdi za primjenu kao što su podovi, oni također mogu biti vrlo fleksibilni. Obje vrste premaza, tvrdi i fleksibilni, koriste se u automobilskoj industriji.
Ovi atributi pokretači su kontinuiranog razvoja i prodora UV tehnologije za automobilske premaze. Naravno, postoje izazovi povezani s UV stvrdnjavanjem 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 svjetiljki kako bi se uklonila područja sjene. Međutim, došlo je do značajnih poboljšanja u svjetiljkama, sirovinama i formuliranim proizvodima koji prevladavaju većinu ovih ograničenja.
Automobilska prednja svjetla
Specifična automobilska primjena u kojoj je UV postalo standardna tehnologija je industrija automobilske prednje rasvjete, gdje se UV premazi koriste više od 15 godina i sada drže 80% tržišta. Prednja svjetla se sastoje od dvije primarne komponente koje treba premazati — polikarbonatne leće i kućišta reflektora. Objektiv zahtijeva vrlo čvrst premaz otporan na ogrebotine za zaštitu polikarbonata od vremenskih nepogoda i fizičkog zlostavljanja. Kućište reflektora ima UV temeljni premaz (primer) koji brtvi podlogu i daje ultra glatku površinu za metalizaciju. Tržište reflektorskih temeljnih premaza sada je u biti 100% UV očvrslo. Primarni razlozi za usvajanje su poboljšana produktivnost, mali procesni otisak i vrhunska svojstva premaza.
Iako su korišteni premazi očvrsli UV-om, oni sadrže otapalo. Međutim, veći dio raspršenog spreja se obnavlja i reciklira natrag u proces, postižući učinkovitost prijenosa blizu 100%. Fokus budućeg razvoja je povećanje krutih tvari na 100% i eliminacija potrebe za oksidansom.
Vanjski plastični dijelovi
Jedna od manje poznatih primjena je upotreba prozirnog laka koji stvrdnjava UV zračenjem preko bočnih letvica tijela u boji. U početku je ovaj premaz razvijen kako bi se smanjilo žutilo pri vanjskom izlaganju vinilnih bočnih letvica karoserije. Premaz je morao biti vrlo čvrst i fleksibilan kako bi održao prianjanje bez pucanja od predmeta koji udaraju o kalup. Pokretači za korištenje UV premaza u ovoj primjeni su brzina stvrdnjavanja (mali trag procesa) i vrhunska svojstva.
SMC ploče karoserije
Masa za limove (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 ploče. Ti se listovi zatim stavljaju u kompresijski kalup i oblikuju u panele tijela. SMC se može odabrati jer smanjuje troškove alata za male proizvodne serije, smanjuje težinu, pruža otpornost na udubljenja i koroziju i 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 ploča karoserije, koja je sada na vozilu, prolazi kroz peć za prozirni lak, može doći do oštećenja boje poznatog kao "puk poroznosti". To će zahtijevati barem popravak na licu mjesta ili, ako ima dovoljno "puknuća", potpuno ponovno bojanje školjke karoserije.
Prije tri godine, u nastojanju da otkloni ovaj nedostatak, BASF Coatings komercijalizirao je UV/termalno hibridno brtvilo. Razlog za korištenje hibridnog stvrdnjavanja je taj što će se prekomjerni sprej stvrdnuti na nekritičnim površinama. Ključni korak za uklanjanje "iskakanja poroznosti" je izlaganje UV energiji, značajno povećavajući gustoću poprečnih veza izloženog premaza na kritičnim površinama. Ako sredstvo za brtvljenje ne primi minimalnu UV energiju, premaz i dalje zadovoljava sve ostale zahtjeve za učinkovitost.
Korištenje tehnologije dvostrukog stvrdnjavanja u ovom slučaju pruža nova svojstva premaza korištenjem UV stvrdnjavanja, dok istovremeno pruža faktor sigurnosti za premaz u visokovrijednoj primjeni. Ova primjena ne samo da pokazuje kako UV tehnologija može pružiti jedinstvena svojstva premaza, ona također pokazuje da je sustav premaza s UV polimerizacijom održiv na visokovrijednim, velikim i složenim automobilskim dijelovima velike količine. Ovaj premaz je korišten na približno milijun panela karoserije.
OEM prozirni lak
Vjerojatno, tržišni segment UV tehnologije s najvećom vidljivošću su premazi klase A za vanjske karoserije automobila. Tvrtka Ford Motor Company izložila je UV tehnologiju na prototipu vozila, automobilu Concept U, na Međunarodnom sajmu automobila u Sjevernoj Americi 2003. godine. Demonstrirana tehnologija premaza bio je prozirni lak osušen UV-om, formuliran i isporučen od strane Akzo Nobel Coatings. Ovaj premaz je nanesen i stvrdnut preko pojedinačnih panela karoserije izrađenih od različitih materijala.
Na Surcaru, glavnoj globalnoj konferenciji o premazima za automobile koja se održava svake druge godine u Francuskoj, i DuPont Performance Coatings i BASF održali su prezentacije 2001. i 2003. o tehnologiji UV-stvrdnjavanja za bezbojne lakove za automobile. Pokretač ovog razvoja je poboljšati primarni problem zadovoljstva kupaca za boju - otpornost na ogrebotine i oštećenja. Obje su tvrtke razvile premaze s hibridnim stvrdnjavanjem (UV i toplinska). Svrha slijeđenja puta hibridne tehnologije je minimiziranje složenosti sustava UV stvrdnjavanja uz postizanje ciljanih svojstava performansi.
I DuPont i BASF instalirali su pilot linije u svojim pogonima. Linija DuPont u Wuppertalu ima mogućnost liječenja cijelog tijela. Ne samo da tvrtke koje se bave nanošenjem premaza moraju pokazati dobre performanse premaza, već moraju pokazati i rješenje linije boja. Jedna od drugih prednosti UV/termalnog stvrdnjavanja koju DuPont navodi je ta da se duljina prozirnog dijela završne linije može smanjiti za 50% jednostavnim smanjenjem duljine termalne peći.
S inženjerske strane, Dürr System GmbH održao je prezentaciju koncepta postrojenja za montažu za UV stvrdnjavanje. Jedna od ključnih varijabli u ovim konceptima bila je lokacija procesa UV stvrdnjavanja u završnoj liniji. Projektirana rješenja uključivala su postavljanje UV lampi ispred, unutar ili iza termalne pećnice. Dürr smatra da postoje inženjerska rješenja za većinu opcija procesa koji uključuju trenutne formulacije u razvoju. Fusion UV Systems također je predstavio novi alat — računalnu simulaciju procesa UV-stvrdnjavanja za karoserije automobila. Ovaj razvoj je poduzet kako bi se podržalo i ubrzalo usvajanje tehnologije UV-stvrdnjavanja u pogonima za sklapanje.
Ostale aplikacije
Nastavlja se razvojni rad za plastične premaze koji se koriste u unutrašnjosti automobila, premaze za aluminijske naplatke i poklopce kotača, prozirne lakove na velikim dijelovima u boji i za dijelove ispod haube. UV postupak nastavlja se potvrđivati kao stabilna platforma za stvrdnjavanje. Sve što se doista mijenja jest to da UV premazi prelaze na složenije dijelove veće vrijednosti. Stabilnost i dugoročna održivost procesa demonstrirana je primjenom prednjeg osvjetljenja. Počelo 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 učiniti s ovom tehnologijom jest pružiti najbolja rješenja za probleme finišera. Nitko ne koristi tehnologiju radi tehnologije. Mora isporučiti vrijednost. Vrijednost može doći u obliku poboljšane produktivnosti povezane s brzinom stvrdnjavanja. Ili može doći od poboljšanih ili novih svojstava koja niste uspjeli postići trenutnim tehnologijama. Može doći od veće prve kvalitete jer je premaz manje vremena otvoren za prljavštinu. Može pružiti sredstva za smanjenje ili uklanjanje VOC-a u vašem objektu. Tehnologija može donijeti vrijednost. UV industrija i finišeri moraju nastaviti surađivati kako bi osmislili rješenja koja poboljšavaju krajnji rezultat finišera.
Vrijeme objave: 14. ožujka 2023
