UV-tegnologie word deur baie beskou as die "opkomende" tegnologie vir die genesing van industriële bedekkings. Alhoewel dit vir baie nuut in die industriële en motorbedekkingsbedryf mag wees, bestaan dit al vir meer as drie dekades in ander industrieë...
UV-tegnologie word deur baie beskou as die "opkomende" tegnologie vir die genesing van industriële bedekkings. Alhoewel dit vir baie in die industriële en motorbedekkingsbedryf nuut mag wees, bestaan dit al meer as drie dekades in ander industrieë. Mense loop elke dag op UV-bedekte vinielvloerprodukte, en baie van ons het dit in ons huise. UV-genesingstegnologie speel ook 'n belangrike rol in die verbruikerselektronika-industrie. Byvoorbeeld, in die geval van selfone word UV-tegnologie gebruik in die bedekking van plastiekbehuisings, bedekkings om interne elektronika te beskerm, UV-kleefmiddel-gebonde komponente en selfs in die produksie van die kleurskerms wat op sommige fone gevind word. Net so gebruik die optiese vesel- en DVD/CD-industrieë uitsluitlik UV-bedekkings en kleefmiddels en sou nie bestaan soos ons dit vandag ken as UV-tegnologie nie hul ontwikkeling moontlik gemaak het nie.
So, wat is UV-uitharding? Eenvoudig gestel, is dit 'n proses om bedekkings te kruisbind (uit te harden) deur 'n chemiese proses wat deur UV-energie geïnisieer en onderhou word. In minder as 'n minuut word die bedekking van 'n vloeistof na 'n vaste stof omgeskakel. Daar is fundamentele verskille in sommige van die grondstowwe en die funksionaliteit van die harse in die bedekking, maar dit is deursigtig vir die bedekkinggebruiker.
Konvensionele toedieningstoerusting soos lugverstuiwerde spuitpistole, HVLP, roterende klokkies, vloeibedekking, rolbedekking en ander toerusting wend UV-bedekkings aan. In plaas daarvan om na die toediening van die bedekking en die oplosmiddelflits in 'n termiese oond te gaan, word die bedekking egter uitgehard met UV-energie wat deur UV-lampstelsels gegenereer word wat so georganiseer is dat dit die bedekking met die minimum hoeveelheid energie verlig wat nodig is om uitharding te bereik.
Maatskappye en nywerhede wat die eienskappe van UV-tegnologie benut, het buitengewone waarde gelewer deur superieure produksiedoeltreffendheid en 'n superieure eindproduk te bied terwyl winste verbeter word.
Benutting van UV se eienskappe
Wat is die belangrikste eienskappe wat benut kan word? Eerstens, soos voorheen genoem, is uitharding baie vinnig en kan dit by kamertemperatuur gedoen word. Dit maak doeltreffende uitharding van hitte-sensitiewe substrate moontlik, en alle bedekkings kan baie vinnig uitgehard word. UV-uitharding is 'n sleutel tot produktiwiteit as die beperking (bottelnek) in jou proses 'n lang uithardingstyd is. Ook laat die spoed 'n proses met 'n baie kleiner voetspoor toe. Ter vergelyking, 'n konvensionele bedekking wat 'n 30-minuut bakproses teen 'n lynspoed van 15 vm/min benodig, benodig 450 voet vervoerband in die oond, terwyl 'n UV-uitgeharde bedekking slegs 25 voet (of minder) vervoerband benodig.
Die UV-kruisbindingsreaksie kan lei tot 'n deklaag met aansienlik beter fisiese duursaamheid. Alhoewel deklaag geformuleer kan word om hard te wees vir toepassings soos vloerbedekking, kan hulle ook baie buigsaam gemaak word. Beide tipes deklaag, hard en buigsaam, word in motortoepassings gebruik.
Hierdie eienskappe is die dryfvere vir die voortgesette ontwikkeling en penetrasie van UV-tegnologie vir motorbedekkings. Natuurlik is daar uitdagings verbonde aan die UV-uitharding van industriële bedekkings. Die primêre bekommernis vir die proseseienaar is die vermoë om alle areas van komplekse onderdele aan UV-energie bloot te stel. Die volledige oppervlak van die bedekking moet blootgestel word aan die minimum UV-energie wat benodig word om die bedekking uit te hars. Dit vereis 'n noukeurige analise van die onderdeel, die rangskikking van onderdele en die rangskikking van lampe om skadugebiede uit te skakel. Daar was egter beduidende verbeterings in lampe, grondstowwe en geformuleerde produkte wat die meeste van hierdie beperkings oorkom.
Motorvoertuig Voorwaartse Beligting
Die spesifieke motortoepassing waar UV die standaardtegnologie geword het, is in die motorvoorligtingsbedryf, waar UV-bedekkings al vir meer as 15 jaar gebruik word en nou 80% van die mark uitmaak. Koplampe bestaan uit twee primêre komponente wat bedek moet word - die polikarbonaatlens en die reflektorbehuising. Die lens benodig 'n baie harde, krasbestande laag om die polikarbonaat teen die elemente en fisiese mishandeling te beskerm. Die reflektorbehuising het 'n UV-basislaag (onderlaag) wat die substraat verseël en 'n ultragladde oppervlak vir metallisasie bied. Die reflektorbasislaagmark is nou in wese 100% UV-gehard. Die primêre redes vir aanneming was verbeterde produktiwiteit, klein prosesvoetspoor en superieure bedekkingsprestasie-eienskappe.
Alhoewel die bedekkings wat gebruik word UV-gehard is, bevat hulle wel oplosmiddel. Die meeste van die oortollige spuitmiddel word egter herwin en terug in die proses herwin, wat byna 100% oordragdoeltreffendheid bereik. Die fokus vir toekomstige ontwikkeling is om die vaste stowwe tot 100% te verhoog en die behoefte aan 'n oksideermiddel uit te skakel.
Buite plastiekonderdele
Een van die minder bekende toepassings is die gebruik van 'n UV-uithardende deursigtige laag oor gekleurde bakwerklyswerk. Aanvanklik is hierdie laag ontwikkel om die vergeling van viniel bakwerklyswerk by eksterne blootstelling te verminder. Die laag moes baie sterk en buigsaam wees om adhesie te handhaaf sonder om te kraak as gevolg van voorwerpe wat die lyswerk tref. Die dryfvere vir die gebruik van UV-bedekkings in hierdie toepassing is die spoed van uitharding (klein prosesvoetspoor) en superieure werkverrigtingseienskappe.
SMC-bakpanele
Plaatgietverbinding (SMC) is 'n saamgestelde materiaal wat al meer as 30 jaar as 'n alternatief vir staal gebruik word. SMC bestaan uit 'n glasvesel-gevulde poliësterhars wat in plate gegiet is. Hierdie plate word dan in 'n kompressievorm geplaas en in bakpanele gevorm. SMC kan gekies word omdat dit gereedskapskoste vir klein produksielopies verlaag, gewig verminder, duik- en korrosiebestandheid bied, en meer vryheid aan stiliste gee. Een van die uitdagings met die gebruik van SMC is egter die afwerking van die onderdeel in die monteeraanleg. SMC is 'n poreuse substraat. Wanneer die bakpaneel, nou op 'n voertuig, deur die deursigtige verfoond gaan, kan 'n verfdefek, bekend as 'n "porositeitspop", voorkom. Dit sal ten minste 'n plekherstel vereis, of as daar genoeg "pops" is, 'n volledige herverf van die bakwerk.
Drie jaar gelede, in 'n poging om hierdie defek uit te skakel, het BASF Coatings 'n UV/termiese hibriede verseëlaar gekommersialiseer. Die rede vir die gebruik van 'n hibriede uitharding is dat die oorbespuiting op nie-kritieke oppervlaktes uitgehard sal word. Die belangrikste stap om die "porositeitsvlae" uit te skakel, is die blootstelling aan UV-energie, wat die kruisbindingsdigtheid van die blootgestelde laag op die kritieke oppervlaktes aansienlik verhoog. Indien die verseëlaar nie die minimum UV-energie ontvang nie, voldoen die laag steeds aan alle ander prestasievereistes.
Die gebruik van dubbele uithardingstegnologie in hierdie geval bied nuwe bedekkingseienskappe deur UV-uitharding te gebruik terwyl dit 'n veiligheidsfaktor vir die bedekking in 'n hoëwaarde-toepassing bied. Hierdie toepassing demonstreer nie net hoe UV-tegnologie unieke bedekkingseienskappe kan bied nie, maar dit toon ook dat 'n UV-uitgeharde bedekkingstelsel lewensvatbaar is op hoëwaarde-, hoëvolume-, groot en komplekse motoronderdele. Hierdie bedekking is al op ongeveer een miljoen bakpanele gebruik.
OEM Deurskynende Lak
Die UV-tegnologie-marksegment met die hoogste sigbaarheid is waarskynlik die Klas A-bedekkings vir motorbakpanele. Ford Motor Company het UV-tegnologie op 'n prototipe-voertuig, die Concept U-motor, by die Noord-Amerikaanse Internasionale Motorskou in 2003 uitgestal. Die bedekkingstegnologie wat gedemonstreer is, was 'n UV-geharde deursigtige laag, geformuleer en verskaf deur Akzo Nobel Coatings. Hierdie laag is aangewend en gehard oor individuele bakpanele wat van verskillende materiale gemaak is.
By Surcar, die voorste wêreldwye konferensie oor motorbedekkings wat elke tweede jaar in Frankryk gehou word, het beide DuPont Performance Coatings en BASF in 2001 en 2003 aanbiedings oor UV-uithardingstegnologie vir motor-deursigtige lakke gegee. Die dryfveer vir hierdie ontwikkeling is om 'n primêre kliëntetevredenheidskwessie vir verf te verbeter - kras- en skeurbestandheid. Beide maatskappye het hibriede uithardings- (UV- en termiese) bedekkings ontwikkel. Die doel van die nastrewing van die hibriede tegnologie-pad is om die kompleksiteit van die UV-uithardingstelsel te verminder terwyl die teikenprestasie-eienskappe bereik word.
Beide DuPont en BASF het loodslyne by hul fasiliteite geïnstalleer. Die DuPont-lyn in Wuppertal het die vermoë om volle komponente te genees. Nie net moet die bedekkingsmaatskappye goeie bedekkingsprestasie toon nie, maar hulle moet ook 'n verflynoplossing demonstreer. Een van die ander voordele van UV/termiese genesing wat deur DuPont genoem word, is dat die lengte van die deursigtige laag van die afwerkingslyn met 50% verminder kan word deur bloot die lengte van die termiese oond te verminder.
Van die ingenieurskant het Dürr System GmbH 'n aanbieding gegee oor 'n monteeraanlegkonsep vir UV-uitharding. Een van die sleutelveranderlikes in hierdie konsepte was die ligging van die UV-uithardingsproses in die afwerkingslyn. Ingenieursoplossings het die plasing van UV-lampe voor, binne of na die termiese oond ingesluit. Dürr meen dat daar ingenieursoplossings is vir die meeste van die prosesopsies wat huidige formulerings in ontwikkeling behels. Fusion UV Systems het ook 'n nuwe instrument aangebied - 'n rekenaarsimulasie van die UV-uithardingsproses vir motorbakke. Hierdie ontwikkeling is onderneem om die aanvaarding van UV-uithardingstegnologie in monteeraanlegte te ondersteun en te versnel.
Ander toepassings
Ontwikkelingswerk duur voort vir plastiekbedekkings wat op motorinterieurs gebruik word, bedekkings vir allooiwiele en wieldoppe, deursigtige lae oor groot gevormde onderdele en vir onderdele onder die enjinkap. Die UV-proses word steeds as 'n stabiele uithardingsplatform bekragtig. Al wat werklik verander, is dat UV-bedekkings opskuif na meer komplekse, hoërwaarde-onderdele. Die stabiliteit en langtermyn-lewensvatbaarheid van die proses is gedemonstreer met die voorwaartse beligtingstoepassing. Dit het meer as 20 jaar gelede begin en is nou die bedryfstandaard.
Alhoewel UV-tegnologie het wat sommige as 'n "cool" faktor beskou, wil die bedryf met hierdie tegnologie die beste oplossings vir afwerkers se probleme bied. Niemand gebruik tegnologie ter wille van tegnologie nie. Dit moet waarde lewer. Die waarde kan kom in die vorm van verbeterde produktiwiteit wat verband hou met die spoed van uitharding. Of dit kan kom van verbeterde of nuwe eienskappe wat jy nie met die huidige tegnologieë kon bereik nie. Dit kan kom van hoër eerstekeer-gehalte omdat die deklaag vir minder tyd oop is vir vuilgoed. Dit kan 'n manier bied om VOS by jou fasiliteit te verminder of uit te skakel. Die tegnologie kan waarde lewer. Die UV-bedryf en afwerkers moet aanhou saamwerk om oplossings te skep wat die afwerker se winsgrens verbeter.
Plasingstyd: 14 Maart 2023
