Многи сматрају да је УВ технологија „перспективна“ технологија за очвршћавање индустријских премаза. Иако је за многе нова у индустрији индустријских премаза и аутомобилској индустрији, у другим индустријама постоји већ више од три деценије…
Многи сматрају да је УВ технологија „перспективна“ технологија за очвршћавање индустријских премаза. Иако је за многе нова у индустрији индустријских премаза и аутомобилској индустрији, у другим индустријама постоји већ више од три деценије. Људи свакодневно ходају по винилним подним облогама са УВ зрачењем, а многи од нас их имају у својим домовима. УВ технологија очвршћавања такође игра главну улогу у индустрији потрошачке електронике. На пример, у случају мобилних телефона, УВ технологија се користи за премазивање пластичних кућишта, премаза за заштиту унутрашње електронике, УВ лепљивих компоненти, па чак и у производњи екрана у боји који се налазе на неким телефонима. Слично томе, индустрија оптичких влакана и ДВД/ЦД уређаја користи искључиво УВ премазе и лепкове и не би постојала онако како их данас познајемо да УВ технологија није омогућила њихов развој.
Шта је, дакле, УВ очвршћавање? Најједноставније речено, то је процес умрежавања (очвршћавања) премаза хемијским процесом који покреће и одржава УВ енергија. За мање од једног минута премаз се претвара из течности у чврсто стање. Постоје фундаменталне разлике у неким сировинама и функционалности смола у премазу, али оне су видљиве кориснику премаза.
Конвенционална опрема за наношење, као што су пиштољи за прскање ваздушним распршивањем, HVLP, ротациона звона, проточно наношење, ваљање и друга опрема, наносе УВ премазе. Међутим, уместо да се након наношења премаза и блицирања растварачем уђе у термалну пећ, премаз се очвршћава УВ енергијом коју генеришу системи УВ лампи организовани на начин који осветљава премаз минималном количином енергије потребне за постизање очвршћавања.
Компаније и индустрије које користе атрибуте УВ технологије пружиле су изузетну вредност пружајући врхунску ефикасност производње и врхунски крајњи производ, уз истовремено побољшање профита.
Искоришћавање атрибута УВ зрачења
Који су кључни атрибути који се могу искористити? Прво, као што је већ поменуто, очвршћавање је веома брзо и може се обавити на собној температури. Ово омогућава ефикасно очвршћавање подлога осетљивих на топлоту, а сви премази се могу очврснути веома брзо. УВ очвршћавање је кључ продуктивности ако је ограничење (уско грло) у вашем процесу дуго време очвршћавања. Такође, брзина омогућава процес са много мањим простором. Поређења ради, конвенционални премаз који захтева 30-минутно печење при брзини линије од 15 стопа у минути захтева 450 стопа транспортера у пећи, док УВ очврснути премаз може захтевати само 25 стопа (или мање) транспортера.
Реакција УВ умрежавања може резултирати премазом са знатно супериорнијом физичком издржљивошћу. Иако се премази могу формулисати да буду тврди за примене као што су подови, могу се направити и да буду веома флексибилни. Обе врсте премаза, тврди и флексибилни, користе се у аутомобилској индустрији.
Ови атрибути су покретачи континуираног развоја и продора УВ технологије за аутомобилске премазе. Наравно, постоје изазови повезани са УВ очвршћавањем индустријских премаза. Главна брига власника процеса је могућност излагања свих делова УВ енергији. Комплетна површина премаза мора бити изложена минималној УВ енергији потребној за очвршћавање премаза. Ово захтева пажљиву анализу дела, постављање делова и распоред лампи како би се елиминисале области сенке. Међутим, дошло је до значајних побољшања у лампама, сировинама и формулисаним производима који превазилазе већину ових ограничења.
Аутомобилско предње осветљење
Специфична аутомобилска примена где је УВ зрачење постало стандардна технологија јесте у индустрији предњих светла за аутомобиле, где се УВ премази користе више од 15 година и сада заузимају 80% тржишта. Фарови се састоје од две основне компоненте које треба премазати - поликарбонатног сочива и кућишта рефлектора. Сочиво захтева веома тврд, на гребање отпоран премаз како би заштитило поликарбонат од временских услова и физичког оштећења. Кућиште рефлектора има УВ основни премаз (прајмер) који заптива подлогу и пружа ултра глатку површину за метализацију. Тржиште основних премаза рефлектора је сада у суштини 100% УВ очвршћено. Главни разлози за усвајање су побољшана продуктивност, мали простор заузимања процеса и супериорна својства премаза.
Иако се премази који се користе суше УВ зрачењем, они садрже растварач. Међутим, већина вишка прскања се регенерише и рециклира назад у процес, постижући ефикасност преноса близу 100%. Фокус будућег развоја је повећање чврстих материја на 100% и елиминисање потребе за оксидансом.
Спољни пластични делови
Једна од мање познатих примена је употреба УВ очврснућег провидног премаза преко бочних лајсни каросерије у боји ливеног материјала. У почетку је овај премаз развијен да би се смањило жућење винилних бочних лајсни каросерије при спољашњем излагању. Премаз је морао бити веома чврст и флексибилан како би одржао пријањање без пуцања од предмета који ударају у лајсне. Разлози за употребу УВ премаза у овој примени су брзина очвршћавања (мали простор заузимајући део процеса) и супериорна својства.
SMC панели каросерије
Компаунд за ливење лимова (SMC) је композитни материјал који се користи као алтернатива челику више од 30 година. SMC се састоји од полиестерске смоле пуњене стакленим влакнима која је ливена у лимове. Ови лимови се затим стављају у калуп за компресију и обликују у панеле каросерије. SMC се може изабрати јер смањује трошкове алата за мале производне серије, смањује тежину, пружа отпорност на удубљења и корозију и даје већу слободу стилистима. Међутим, један од изазова у коришћењу SMC-а је завршна обрада дела у фабрици за монтажу. SMC је порозна подлога. Када панел каросерије, сада на возилу, прође кроз пећ за фарбање безбојним премазом, може доћи до оштећења боје познатог као „пуцање порозности“. Ово ће захтевати барем локалну поправку или, ако има довољно „пуцања“, потпуно префарбавање каросерије.
Пре три године, у настојању да елиминише овај недостатак, компанија BASF Coatings је комерцијализовала УВ/термички хибридни заптивач. Разлог за коришћење хибридног очвршћавања је тај што ће се вишак спреја очврснути на некритичним површинама. Кључни корак за елиминисање „пукотина порозности“ је излагање УВ енергији, што значајно повећава густину умрежавања изложеног премаза на критичним површинама. Чак и ако заптивач не прими минималну УВ енергију, премаз и даље испуњава све остале захтеве перформанси.
Употреба технологије двоструког очвршћавања у овом случају пружа нова својства премаза коришћењем УВ очвршћавања, истовремено обезбеђујући фактор сигурности за премаз у високовредним применама. Ова примена не само да показује како УВ технологија може да обезбеди јединствена својства премаза, већ такође показује да је УВ-очврснути систем премаза одржив на високовредним, великокалиберним, великим и сложеним аутомобилским деловима. Овај премаз је коришћен на приближно милион панела каросерије.
OEM провидни лак
Може се рећи да је сегмент тржишта УВ технологије са највећом видљивошћу премаз класе А за спољашње панеле каросерије аутомобила. Компанија Форд Мотор је представила УВ технологију на прототипу возила, концептуалном аутомобилу У, на Северноамеричком међународном салону аутомобила 2003. године. Демонстрирана технологија премазивања био је УВ-сушени провидни премаз, који је формулисала и испоручила компанија Акзо Нобел Коутингс. Овај премаз је нанесен и сушен преко појединачних панела каросерије направљених од различитих материјала.
На Суркар-у, водећој светској конференцији о аутомобилским премазима која се одржава сваке друге године у Француској, и ДуПонт Перформанс Коутингс и БАСФ су 2001. и 2003. године одржали презентације о технологији УВ очвршћавања за аутомобилске безбојне лакове. Покретач овог развоја је побољшање примарног питања задовољства купаца у вези са бојом - отпорности на огреботине и оштећења. Обе компаније су развиле хибридно-очвршћавајуће (УВ и термичке) премазе. Сврха праћења пута хибридне технологије је минимизирање сложености система УВ очвршћавања уз постизање циљаних перформанси.
И ДуПонт и БАСФ су инсталирали пилот линије у својим погонима. ДуПонтова линија у Вуперталу има могућност сушења целих каросерија. Компаније за премазе не само да морају да покажу добре перформансе премазивања, већ морају и да демонстрирају решење за линију фарбања. Једна од других предности УВ/термалног сушења коју наводи ДуПонт јесте да се дужина дела завршне обраде са провидним премазом може смањити за 50% једноставним смањењем дужине термичке пећи.
Са инжењерске стране, компанија Dürr System GmbH је одржала презентацију о концепту фабрике за монтажу за УВ очвршћавање. Једна од кључних варијабли у овим концептима била је локација процеса УВ очвршћавања у завршној линији. Инжењерска решења су укључивала постављање УВ лампи пре, унутар или после термичке пећи. Dürr сматра да постоје инжењерска решења за већину опција процеса које укључују тренутне формулације у развоју. Fusion UV Systems је такође представио нови алат — компјутерску симулацију процеса УВ очвршћавања за каросерије аутомобила. Овај развој је предузет како би се подржало и убрзало усвајање технологије УВ очвршћавања у фабрикама за монтажу.
Остале апликације
Развојни рад се наставља за пластичне премазе који се користе у ентеријеру аутомобила, премазе за алуминијумске фелне и поклопце точкова, провидне лакове преко великих делова у боји и за делове испод хаубе. УВ процес се и даље валидира као стабилна платформа за очвршћавање. Све што се заиста мења јесте да се УВ премази премештају на сложеније, вредније делове. Стабилност и дугорочна одрживост процеса су доказане применом предњег осветљења. Почело је пре више од 20 година и сада је индустријски стандард.
Иако УВ технологија има оно што неки сматрају „кул“ фактором, оно што индустрија жели да уради са овом технологијом јесте да пружи најбоља решења за проблеме завршних обрада. Нико не користи технологију због саме технологије. Она мора да пружи вредност. Вредност може доћи у облику побољшане продуктивности у вези са брзином очвршћавања. Или може доћи од побољшаних или нових својстава која нисте могли да постигнете са тренутним технологијама. Може доћи од већег квалитета при првом наношењу, јер је премаз краће време подложан прљавштини. Може пружити начин за смањење или елиминисање испарљивих органских једињења у вашем објекту. Технологија може донети вредност. УВ индустрија и завршне обраде морају да наставе да раде заједно како би осмислили решења која побољшавају профит завршних обрада.
Време објаве: 14. март 2023.
