UV-tekniikkaa pidetään monien "nousevana" teknologiana teollisuuspinnoitteiden kovettumiseen.Vaikka se saattaa olla uutta monille teollisuus- ja autopinnoiteteollisuudessa, se on ollut olemassa yli kolme vuosikymmentä muilla teollisuudenaloilla…
UV-tekniikkaa pidetään monien "nousevana" teknologiana teollisuuspinnoitteiden kovettumiseen.Vaikka se saattaa olla uutta monille teollisuus- ja autopinnoiteteollisuudessa, se on ollut olemassa yli kolme vuosikymmentä muilla teollisuudenaloilla.Ihmiset kävelevät UV-pinnoitettujen vinyylilattiatuotteiden päällä päivittäin, ja monilla meistä on niitä kodeissamme.UV-kovetusteknologialla on tärkeä rooli myös kulutuselektroniikkateollisuudessa.Esimerkiksi matkapuhelimissa UV-teknologiaa käytetään muovikoteloiden päällystykseen, sisäistä elektroniikkaa suojaaviin pinnoitteisiin, UV-liimautuviin komponentteihin ja jopa joidenkin puhelimien värinäyttöjen valmistukseen.Samoin valokuitu- ja DVD/CD-teollisuus käyttää yksinomaan UV-pinnoitteita ja liimoja, eikä niitä olisi olemassa sellaisina kuin tunnemme ne nykyään, ellei UV-teknologia olisi mahdollistanut niiden kehittämistä.
Joten mitä on UV-kovettuminen?Yksinkertaisimmillaan se on prosessi, jossa pinnoitteet silloitetaan (kovetetaan) kemiallisella prosessilla, jonka käynnistää ja ylläpitää UV-energia.Alle minuutissa pinnoite muuttuu nesteestä kiinteäksi.Joissakin raaka-aineissa ja pinnoitteen hartsien toimivuudessa on perustavanlaatuisia eroja, mutta ne ovat läpinäkyviä pinnoitteen käyttäjälle.
Perinteiset levityslaitteet, kuten ilmasumutetut ruiskupistoolit, HVLP, pyörivät kellot, virtauspinnoitteet, telapinnoitteet ja muut laitteet levittävät UV-pinnoitteita.Päällysteen levittämisen ja liuottimen leimahduksen jälkeen lämpöuuniin menemisen sijaan pinnoite kovetetaan kuitenkin UV-lamppujärjestelmien tuottamalla UV-energialla, joka on järjestetty tavalla, joka valaisee pinnoitetta kovettumisen saavuttamiseen tarvittavalla vähimmäisenergialla.
Yritykset ja teollisuudenalat, jotka hyödyntävät UV-teknologian ominaisuuksia, ovat tuottaneet poikkeuksellista lisäarvoa tarjoamalla ylivoimaisen tehokkuuden ja ylivertaisen lopputuotteen samalla, kun ne ovat parantaneet voittoja.
UV:n ominaisuuksien hyödyntäminen
Mitkä ovat tärkeimmät ominaisuudet, joita voidaan hyödyntää?Ensinnäkin, kuten aiemmin mainittiin, kovettuminen on erittäin nopeaa ja voidaan tehdä huoneenlämmössä.Tämä mahdollistaa lämpöherkkien alustojen tehokkaan kovetuksen, ja kaikki pinnoitteet voidaan kovettaa erittäin nopeasti.UV-kovettuminen on avain tuottavuuteen, jos prosessisi rajoitus (pullonkaula) on pitkä kovettumisaika.Lisäksi nopeus mahdollistaa prosessin, jolla on paljon pienempi jalanjälki.Vertailun vuoksi: perinteinen pinnoite, joka vaatii 30 minuutin paistamisen linjanopeudella 15 fpm, vaatii 450 jalkaa uunissa olevaa kuljetinta, kun taas UV-kovettuva pinnoite voi vaatia vain 25 jalkaa (tai vähemmän) kuljetinta.
UV-silloittumisreaktio voi johtaa pinnoitteeseen, jolla on huomattavasti parempi fyysinen kestävyys.Vaikka pinnoitteet voidaan muotoilla koviksi sovelluksiin, kuten lattiapäällysteisiin, ne voidaan myös tehdä erittäin joustaviksi.Molempia pinnoitteita, kovia ja joustavia, käytetään autosovelluksissa.
Nämä ominaisuudet ohjaavat autojen pinnoitteiden UV-teknologian jatkuvaa kehitystä ja leviämistä.Teollisuuspinnoitteiden UV-kovettumiseen liittyy tietysti haasteita.Prosessin omistajan ensisijainen huolenaihe on kyky altistaa kaikki monimutkaisten osien alueet UV-energialle.Pinnoitteen koko pinta tulee altistaa vähimmäis UV-energialle, joka tarvitaan pinnoitteen kovettumiseen.Tämä edellyttää osan huolellista analysointia, osien hyllytystä ja lamppujen järjestelyä varjoalueiden poistamiseksi.Lampuissa, raaka-aineissa ja formuloiduissa tuotteissa on kuitenkin tehty merkittäviä parannuksia, jotka ylittävät useimmat näistä rajoituksista.
Autojen etuvalot
Autoteollisuuden sovellus, jossa UV:stä on tullut vakioteknologia, on autoteollisuuden etuvaloteollisuudessa, jossa UV-pinnoitteita on käytetty yli 15 vuotta ja ne hallitsevat nyt 80 % markkinoista.Ajovalot koostuvat kahdesta pääkomponentista, jotka on pinnoitettava - polykarbonaattilinssistä ja heijastimen kotelosta.Linssi vaatii erittäin kovan, naarmuuntumattoman pinnoitteen suojaamaan polykarbonaattia elementeiltä ja fyysiseltä väkivallalta.Heijastinkotelossa on UV-pohjamaali (primer), joka tiivistää alustan ja tarjoaa erittäin sileän pinnan metalloinnille.Heijastimen pohjamaalimarkkinat ovat nyt käytännössä 100 % UV-kovettuneita.Pääasialliset syyt käyttöönotolle ovat parantunut tuottavuus, pieni prosessijalanjälki ja erinomaiset pinnoitteen suorituskykyominaisuudet.
Vaikka käytetyt pinnoitteet ovat UV-kovettuneita, ne sisältävät liuotinta.Suurin osa ylisumutuksesta kuitenkin otetaan talteen ja kierrätetään takaisin prosessiin, jolloin saavutetaan lähes 100 % siirtotehokkuus.Tulevaisuuden kehittämisen painopiste on lisätä kiintoainepitoisuutta 100 %:iin ja poistaa hapettimen tarvetta.
Ulkopuoliset muoviosat
Yksi vähemmän tunnetuista sovelluksista on UV-kovettuvan kirkaslakan käyttö värillisillä rungon sivulistoilla.Aluksi tämä pinnoite kehitettiin vähentämään kellastumista, kun vinyylirungon sivulistat paljastuvat ulkopuolelta.Pinnoitteen piti olla erittäin sitkeä ja joustava, jotta se säilyttää tarttuvuuden halkeilematta muottiin osuvista esineistä.UV-pinnoitteiden käytön tekijöitä tässä sovelluksessa ovat kovettumisen nopeus (pieni prosessijalanjälki) ja erinomaiset suorituskykyominaisuudet.
SMC-runkopaneelit
Levymuovausmassa (SMC) on komposiittimateriaali, jota on käytetty vaihtoehtona teräkselle yli 30 vuotta.SMC koostuu lasikuitutäytteisestä polyesterihartsista, joka on valettu levyiksi.Nämä levyt asetetaan sitten puristusmuottiin ja muotoillaan runkopaneeleiksi.SMC voidaan valita, koska se alentaa työkalukustannuksia pienille tuotantosarjoille, vähentää painoa, tarjoaa kolhujen ja korroosionkestävyyden ja antaa enemmän liikkumavaraa stylisteille.Yksi SMC:n käytön haasteista on kuitenkin osan viimeistely kokoonpanotehtaalla.SMC on huokoinen alusta.Kun nyt ajoneuvossa oleva koripaneeli menee kirkasmaalausuunin läpi, voi ilmetä maalivika, joka tunnetaan nimellä "huokoisuuspomppaus".Tämä vaatii ainakin paikkakorjauksen tai jos "poksahduksia" on tarpeeksi, rungon täydellisen uudelleenmaalauksen.
Kolme vuotta sitten yrittääkseen poistaa tämän vian BASF Coatings kaupallisti UV/lämpöhybriditiivisteen.Syy hybridikovetuksen käyttöön on se, että ylisumutus kovettuu ei-kriittisillä pinnoilla.Avainvaihe "huokoisuuspoikkeamien" poistamiseksi on altistuminen UV-energialle, mikä lisää merkittävästi paljastetun pinnoitteen ristisidostiheyttä kriittisillä pinnoilla.Jos saumausaine ei saa vähimmäis UV-energiaa, pinnoite täyttää silti kaikki muut suorituskykyvaatimukset.
Dual-coe-teknologian käyttö tässä tapauksessa tarjoaa uusia pinnoiteominaisuuksia hyödyntämällä UV-kovettumista ja samalla turvatekijän pinnoitteelle arvokkaassa sovelluksessa.Tämä sovellus ei ainoastaan osoita, kuinka UV-teknologia voi tarjota ainutlaatuisia pinnoitusominaisuuksia, vaan se osoittaa myös, että UV-kovettuva pinnoitejärjestelmä on käyttökelpoinen arvokkaissa, suurivolyymeissä, suurissa ja monimutkaisissa autonosissa.Tätä pinnoitetta on käytetty noin miljoonassa runkopaneelissa.
OEM kirkaslakka
UV-teknologian markkinasegmentti, jolla on eniten näkyvyyttä, on todennäköisesti autojen ulkokorin paneelien A-luokan pinnoitteet.Ford Motor Company esitteli UV-teknologiaa prototyyppiajoneuvossa, Concept U -autossa, Pohjois-Amerikan kansainvälisessä autonäyttelyssä vuonna 2003. Esitelty pinnoitetekniikka oli UV-kovettuva kirkaslakka, jonka on muotoillut ja toimittanut Akzo Nobel Coatings.Tämä pinnoite levitettiin ja kovetettiin eri materiaaleista valmistettujen yksittäisten runkolevyjen päälle.
Surcarissa, joka on toinen vuosi Ranskassa pidetyssä johtavassa maailmanlaajuisessa autojen pinnoitekonferenssissa, sekä DuPont Performance Coatings että BASF pitivät vuosina 2001 ja 2003 esitelmiä autojen kirkasmaalien UV-kovetusteknologiasta.Tämän kehityksen taustalla on maalin ensisijaisen asiakastyytyväisyyteen liittyvän ongelman – naarmuuntumisen ja naarmujen kestävyyden – parantaminen.Molemmat yritykset ovat kehittäneet hybridikovettavia (UV ja lämpö) pinnoitteita.Hybriditeknologian polun tavoitteena on minimoida UV-kovetusjärjestelmän monimutkaisuus ja saavuttaa samalla tavoite suorituskykyominaisuudet.
Sekä DuPont että BASF ovat asentaneet pilottilinjat tiloihinsa.Wuppertalin DuPont-sarjalla on kyky parantaa koko kehoa.Päällystysyritysten ei tarvitse ainoastaan osoittaa hyvää pinnoitustehoa, vaan niiden on myös esitettävä maalilinjaratkaisu.Yksi muista DuPontin mainitsemista UV/lämpökovetuksen eduista on se, että viimeistelylinjan kirkaslakkaosan pituutta voidaan lyhentää 50 % yksinkertaisesti lyhentämällä lämpöuunin pituutta.
Suunnittelun puolelta Dürr System GmbH piti esitelmän UV-kovetuksen kokoonpanotehdaskonseptista.Yksi keskeisistä muuttujista näissä konsepteissa oli UV-kovetusprosessin sijainti viimeistelylinjalla.Suunniteltuihin ratkaisuihin kuului UV-lamppujen sijoittaminen ennen lämpöuunia, sisälle tai sen jälkeen.Dürr uskoo, että useimpiin prosessivaihtoehtoihin on olemassa teknisiä ratkaisuja, jotka koskevat nykyisiä kehitteillä olevia formulaatioita.Fusion UV Systems esitteli myös uuden työkalun – tietokonesimuloinnin autojen korien UV-kovetusprosessista.Tämä kehitys tehtiin tukemaan ja nopeuttamaan UV-kovettuvan teknologian käyttöönottoa kokoonpanotehtaissa.
Muut sovellukset
Kehitystyö jatkuu autojen sisätiloissa käytettävien muovipinnoitteiden, kevytmetallivanteiden ja vanteiden pinnoitteiden, suurten, väriltään muotoisten osien päälle tehtyjen kirkaslakkien sekä konepellin alla olevien osien osalta.UV-prosessi on edelleen validoitu vakaaksi kovettumisalustaksi.Ainoa asia, joka todella muuttuu, on se, että UV-pinnoitteet siirtyvät monimutkaisempiin, arvokkaampiin osiin.Prosessin vakaus ja pitkän aikavälin elinkelpoisuus on osoitettu etuvalosovelluksella.Se alkoi yli 20 vuotta sitten ja on nyt alan standardi.
Vaikka UV-teknologialla on joidenkin mielestä "hieno" tekijä, teollisuus haluaa tällä tekniikalla tarjota parhaat ratkaisut viimeistelijöiden ongelmiin.Kukaan ei käytä tekniikkaa tekniikan vuoksi.Sen on tuotava arvoa.Arvo voi tulla parantuneen tuottavuuden muodossa, joka liittyy kovettumisen nopeuteen.Tai se voi johtua parannetuista tai uusista ominaisuuksista, joita et ole kyennyt saavuttamaan nykyisellä tekniikalla.Se voi tulla korkeammasta ensikertalaadusta, koska pinnoite on avoin lialle vähemmän aikaa.Se voi tarjota keinon vähentää VOC-yhdisteitä tai poistaa ne laitoksessasi.Tekniikka voi tuottaa arvoa.UV-teollisuuden ja viimeistelijöiden on jatkettava yhteistyötä luodakseen ratkaisuja, jotka parantavat viimeistelijöiden tulosta.
Postitusaika: 14.3.2023
