UV-tegnologie word deur baie beskou as die "opkomende" tegnologie vir die genesing van industriële bedekkings. Alhoewel dit dalk nuut is vir baie in die industriële en motorbedekkingsbedryf, bestaan dit al 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 dalk nuut is vir baie in die industriële en motorbedekkingsbedryf, 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-uithardingstegnologie speel ook 'n groot rol in die verbruikerselektronika-industrie. Byvoorbeeld, in die geval van selfone, word UV-tegnologie gebruik in die deklaag van plastiekbehuizings, bedekkings om interne elektronika te beskerm, UV-kleefverbindingskomponente en selfs in die vervaardiging van die kleurskerms wat op sommige fone voorkom. Net so gebruik die optiese vesel- en DVD/CD-industrie uitsluitlik UV-bedekkings en kleefmiddels en sou dit nie bestaan soos ons dit vandag ken as UV-tegnologie nie die ontwikkeling daarvan moontlik gemaak het nie.
So, wat is UV-verharding? Mees eenvoudig is dit 'n proses om bedekkings te kruisbind (genees) deur 'n chemiese proses wat deur UV-energie geïnisieer en onderhou word. In minder as 'n minuut word die deklaag van 'n vloeistof na 'n vaste stof omgeskakel. Daar is fundamentele verskille in sommige van die grondstowwe en die funksionaliteit op die harse in die deklaag, maar dit is deursigtig vir die deklaaggebruiker.
Konvensionele toedieningstoerusting soos lugverstuifde spuitpistole, HVLP, roterende klokke, vloeibedekking, rolbedekking en ander toerusting pas UV-bedekkings toe. In plaas daarvan om in 'n termiese oond te gaan na bedekkingstoediening en oplosmiddelflits, word die deklaag egter gehard met UV-energie wat deur UV-lampstelsels opgewek word, georganiseer op 'n manier wat die laag verlig met die minimum hoeveelheid energie wat nodig is om genesing te verkry.
Maatskappye en nywerhede wat die eienskappe van UV-tegnologie ontgin, het buitengewone waarde gelewer deur voortreflike produksiedoeltreffendheid en 'n voortreflike eindproduk te verskaf terwyl hulle winste verbeter.
Ontginning van UV se eienskappe
Wat is die sleutelkenmerke wat uitgebuit kan word? Eerstens, soos voorheen genoem, is genesing baie vinnig en kan dit by kamertemperatuur gedoen word. Dit laat doeltreffende uitharding van hitte-sensitiewe substrate toe, en alle bedekkings kan baie vinnig genees word. UV-uitharding is 'n sleutel tot produktiwiteit as die beperking (bottelnek) in jou proses 'n lang genesingstyd is. Die spoed laat ook 'n proses met 'n baie kleiner voetspoor toe. Ter vergelyking, 'n konvensionele deklaag wat 'n 30-minute bakwerk teen 'n lynspoed van 15 fpm benodig, benodig 450 voet vervoerband in die oond, terwyl 'n UV-geharde deklaag slegs 25 voet (of minder) vervoerband benodig.
Die UV-kruisbindingsreaksie kan lei tot 'n deklaag met baie beter fisiese duursaamheid. Alhoewel coatings geformuleer kan word om moeilik te wees vir toepassings soos vloere, kan hulle ook gemaak word om baie buigsaam te wees. Beide tipes bedekkings, 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 UV-verharding van industriële bedekkings. Die primêre bekommernis vir die proseseienaar is die vermoë om alle areas van komplekse dele aan UV-energie bloot te stel. Die volledige oppervlak van die deklaag moet blootgestel word aan die minimum UV-energie wat nodig is om die deklaag te genees. Dit vereis 'n noukeurige ontleding van die onderdeel, rek van onderdele en die rangskikking van lampe om skadu-areas uit te skakel. Daar was egter aansienlike verbeterings in lampe, grondstowwe en geformuleerde produkte wat die meeste van hierdie beperkings oorkom.
Voorwaartse beligting vir motors
Die spesifieke motortoepassing waar UV die standaardtegnologie geword het, is in die motorverligtingsbedryf, waar UV-bedekkings al vir meer as 15 jaar gebruik word en nou 80% van die mark beklee. 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 ultra-gladde oppervlak vir metallisering bied. Die reflektorbasislaagmark is nou in wese 100% UV-gehard. Die primêre redes vir aanvaarding was verbeterde produktiwiteit, klein prosesvoetspoor en uitstekende coating-prestasie-eienskappe.
Alhoewel die bedekkings wat gebruik word, UV-gehard is, bevat dit oplosmiddel. Die meeste van die oorbespuiting word egter herwin en in die proses herwin, wat byna 100% oordragdoeltreffendheid behaal. Die fokus vir toekomstige ontwikkeling is om die vastestowwe tot 100% te verhoog en die behoefte aan 'n oksideermiddel uit te skakel.
Buite Plastiek Onderdele
Een van die minder bekende toepassings is die gebruik van 'n UV-geneesbare helderjas oor gevormde-in-kleur liggaamskantlyste. Aanvanklik is hierdie deklaag ontwikkel om die vergeling te verminder tydens blootstelling aan die buitekant van viniel-kantlyste. Die deklaag moes baie taai en buigsaam wees om adhesie te behou sonder om te kraak van voorwerpe wat die vorm tref. Die drywers vir die gebruik van UV-bedekkings in hierdie toepassing is die spoed van genesing (klein proses voetspoor) en voortreflike werkverrigting eienskappe.
SMC Liggaamspanele
Plaatvormmengsel (SMC) is 'n saamgestelde materiaal wat al vir meer as 30 jaar as 'n alternatief vir staal gebruik word. SMC bestaan uit 'n glasvesel-gevulde poliësterhars wat in velle gegiet is. Hierdie velle word dan in 'n drukvorm geplaas en in liggaamspanele gevorm. SMC kan gekies word omdat dit gereedskapskoste vir klein produksielopies verlaag, gewig verminder, duik- en korrosiebestandheid bied, en groter breedtegraad aan stiliste gee. Een van die uitdagings in 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 helderlaagverf-oond gaan, kan 'n verfdefek bekend as 'n "porositeitpop" voorkom. Dit sal ten minste 'n plek-herstelwerk vereis, of as daar genoeg "pops" is, 'n volledige herverf van die liggaamsdop.
Drie jaar gelede, in 'n poging om hierdie gebrek uit te skakel, het BASF Coatings 'n UV/termiese hibriede verseëlaar gekommersialiseer. Die rede vir die gebruik van 'n basterkuur is dat die oorbespuiting op nie-kritiese oppervlaktes genees sal word. Die sleutelstap om die "porositeit-pop" uit te skakel, is die blootstelling aan UV-energie, wat die kruisverbindingsdigtheid van die blootgestelde laag op die kritieke oppervlaktes aansienlik verhoog. As die seëlaar nie die minimum UV-energie ontvang nie, voldoen die deklaag steeds aan alle ander prestasievereistes.
Die gebruik van dubbele uithardingstegnologie bied in hierdie geval nuwe deklaag-eienskappe deur UV-uitharding te gebruik, terwyl dit 'n veiligheidsfaktor vir die deklaag in 'n hoëwaarde-toepassing verskaf. Hierdie toepassing demonstreer nie net hoe UV-tegnologie unieke coating-eienskappe kan verskaf nie, dit wys ook dat 'n UV-geharde coatingstelsel lewensvatbaar is op hoëwaarde, hoëvolume, groot en komplekse motoronderdele. Hierdie deklaag is op ongeveer een miljoen bakpanele gebruik.
OEM Clearcoat
Waarskynlik is die UV-tegnologie-marksegment met die hoogste sigbaarheid die Klas A-bedekkings van die motor-buitebakpaneel. Ford Motor Company het UV-tegnologie op 'n prototipe voertuig, die Concept U-motor, by die Noord-Amerikaanse Internasionale Motorskou in 2003 uitgestal. Die deklaagtegnologie wat gedemonstreer is, was 'n UV-geharde helderjas, geformuleer en verskaf deur Akzo Nobel Coatings. Hierdie deklaag is aangebring en gehard oor individuele bakpanele wat van verskillende materiale gemaak is.
By Surcar, die voorste wêreldwye motorbedekkingskonferensie wat elke tweede jaar in Frankryk gehou word, het beide DuPont Performance Coatings en BASF in 2001 en 2003 aanbiedings gelewer oor UV-verhardingstegnologie vir motorklare lae. Die dryfveer vir hierdie ontwikkeling is om 'n primêre kliënttevredenheidskwessie vir verf te verbeter - krap- en vlekweerstand. Albei maatskappye het hibriede-genesing (UV en termiese) coatings ontwikkel. Die doel van die volg van die hibriede tegnologie-pad is om die kompleksiteit van die UV-uithardingstelsel te minimaliseer 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 vol lywe te genees. Nie net moet die coating maatskappye goeie coating prestasie toon nie, hulle moet ook 'n verflyn oplossing demonstreer. Een van die ander voordele van UV/termiese uitharding wat deur DuPont aangehaal word, is dat die lengte van die helderlaaggedeelte van die afwerkingslyn met 50% verminder kan word bloot deur die lengte van die termiese oond te verminder.
Van die ingenieurskant het Dürr System GmbH 'n aanbieding oor 'n monteeraanlegkonsep vir UV-verharding gelewer. Een van die sleutelveranderlikes in hierdie konsepte was die ligging van die UV-uithardingsproses in die eindstreep. Gemanipuleerde oplossings sluit in die opspoor van UV-lampe voor, binne of na die termiese oond. Dürr voel 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 motorliggame. Hierdie ontwikkeling is onderneem om die aanvaarding van UV-verhardingstegnologie in monteeraanlegte te ondersteun en te versnel.
Ander toepassings
Ontwikkelingswerk gaan voort vir plastiekbedekkings wat op motorinterieurs gebruik word, bedekkings vir allooiwiele en wieldoppe, deurlae oor groot gegote-in-kleur-onderdele en vir onderdele onder die enjinkap. Die UV-proses word steeds bekragtig as 'n stabiele uithardingsplatform. Al wat regtig verander, is dat UV-bedekkings na meer komplekse, hoërwaarde-onderdele beweeg. 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 industriestandaard.
Alhoewel UV-tegnologie het wat sommige as 'n "cool" faktor beskou, is wat die industrie met hierdie tegnologie wil doen om die beste oplossings vir afwerkings se probleme te verskaf. Niemand gebruik 'n 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 genesing. Of dit kan kom van verbeterde of nuwe eiendomme wat jy nie met die huidige tegnologieë kon bereik nie. Dit kan van 'n hoër eerste-keer-gehalte kom omdat die laag vir minder tyd oop is vir vuil. Dit kan 'n manier bied om VOC by jou fasiliteit te verminder of uit te skakel. Die tegnologie kan waarde lewer. Die UV-industrie en afwerkings moet voortgaan om saam te werk om oplossings te skep wat die afwerker se winspunt verbeter.
Postyd: 14-Mrt-2023
