Автомобилска примена на UV-стврднати премази

УВ технологијата многумина ја сметаат за „во подем“ технологија за стврднување на индустриски премази. Иако можеби е нова за многумина во индустријата за индустриски и автомобилски премази, таа постои повеќе од три децении во други индустрии…

УВ технологијата од многумина се смета за „во подем“ технологија за стврднување на индустриски премази. Иако може да биде нова за многумина во индустријата за индустриска и автомобилска премази, таа постои повеќе од три децении во други индустрии. Луѓето секојдневно одат по винилни подови со УВ-облога, а многумина од нас ги имаат во своите домови. Технологијата за УВ-стврднување игра голема улога и во индустријата за потрошувачка електроника. На пример, во случајот со мобилните телефони, УВ технологијата се користи во обложувањето на пластични куќишта, премази за заштита на внатрешната електроника, компоненти со УВ лепак, па дури и во производството на екраните во боја што се наоѓаат на некои телефони. Слично на тоа, индустриите за оптички влакна и ДВД/ЦД користат исклучиво УВ премази и лепила и не би постоеле како што ги знаеме денес доколку УВ технологијата не го овозможеше нивниот развој.

Значи, што е УВ стврднување? Наједноставно кажано, тоа е процес на вкрстено поврзување (стврднување) на премази преку хемиски процес инициран и одржуван од УВ енергија. За помалку од една минута, премазот се претвора од течна во цврста состојба. Постојат фундаментални разлики во некои од суровините и функционалноста на смоли во премазот, но тие се транспарентни за корисникот на премазот.

Конвенционалната опрема за нанесување, како што се пиштоли за прскање со воздушна атомизација, HVLP, ротациони ѕвона, премачкување со проточна вода, премачкување со ролна и друга опрема, нанесуваат UV премази. Сепак, наместо да се оди во термичка печка по нанесувањето на премазот и трепкањето со растворувач, премазот се стврднува со UV енергија генерирана од системи на UV ламби организирани на начин што го осветлува премазот со минималната количина на енергија потребна за да се постигне стврднување.

Компаниите и индустриите што ги искористуваат атрибутите на UV технологијата испорачаа извонредна вредност преку обезбедување супериорна производствена ефикасност и супериорен краен производ, а воедно и подобрување на профитот.

Искористување на атрибутите на UV зрачењето

Кои се клучните атрибути што можат да се искористат? Прво, како што беше споменато претходно, стврднувањето е многу брзо и може да се изврши на собна температура. Ова овозможува ефикасно стврднување на подлоги чувствителни на топлина, а сите премази можат да се стврднат многу брзо. УВ стврднувањето е клучно за продуктивноста ако ограничувањето (тесно грло) во вашиот процес е долго време на стврднување. Исто така, брзината овозможува процес со многу помала површина. За споредба, конвенционален премаз што бара 30-минутно печење со брзина на линија од 15 fpm бара 450 стапки транспортер во рерната, додека УВ стврднувачки премаз може да бара само 25 стапки (или помалку) транспортер.

УВ-реакцијата на вкрстено поврзување може да резултира со премаз со многу поголема физичка издржливост. Иако премазите можат да се формулираат да бидат тврди за апликации како што се подови, тие исто така можат да се направат да бидат многу флексибилни. И двата вида премази, тврди и флексибилни, се користат во автомобилската индустрија.

Овие атрибути се двигатели за континуиран развој и пенетрација на UV технологијата за автомобилски премази. Секако, постојат предизвици поврзани со UV стврднувањето на индустриските премази. Примарна грижа за сопственикот на процесот е можноста да ги изложи сите области на сложените делови на UV енергија. Целосната површина на премазот мора да биде изложена на минималната UV енергија потребна за стврднување на премазот. Ова бара внимателна анализа на делот, поставување на деловите и распоред на светилките за да се елиминираат сенките. Сепак, има значителни подобрувања кај светилките, суровините и формулираните производи кои ги надминуваат повеќето од овие ограничувања.

Автомобилско предно осветлување

Специфичната автомобилска примена каде што UV зрачењето стана стандардна технологија е во автомобилската индустрија за предно осветлување, каде што UV премазите се користат повеќе од 15 години и сега зафаќаат 80% од пазарот. Фаровите се составени од две основни компоненти кои треба да се премачкаат - поликарбонатната леќа и куќиштето на рефлекторот. Леќата бара многу тврд, отпорен на гребење слој за да го заштити поликарбонатот од елементите и физичкото оштетување. Куќиштето на рефлекторот има UV основен слој (прајмер) кој ја запечатува подлогата и обезбедува ултра-мазна површина за метализација. Пазарот на основни слоеви на рефлекторот сега е во суштина 100% стврднат со UV зрачење. Главните причини за усвојување се подобрената продуктивност, малиот процесен отпечаток и супериорните својства на премачкување.

Иако употребените премази се стврднати со УВ зрачење, тие содржат растворувач. Сепак, поголемиот дел од прекумерното прскање се рециклира назад во процесот, постигнувајќи ефикасност на пренос од близу 100%. Фокусот за идниот развој е да се зголеми количината на цврсти материи на 100% и да се елиминира потребата од оксидатор.

Надворешни пластични делови

Една од помалку познатите примени е употребата на UV проѕирен премаз што може да се стврдне со UV зрачење врз лајсни од страните на каросеријата во боја. Првично, овој премаз беше развиен за да се намали пожолтувањето при надворешна изложеност на винилните лајсни од страните на каросеријата. Премазот мораше да биде многу цврст и флексибилен за да се одржи адхезијата без пукање од предмети што удираат во калапот. Двигателите за употреба на UV премази во оваа примена се брзината на стврднување (мала површина на процесот) и супериорните перформанси.

SMC панели на каросеријата

Смесата за лиење лимови (SMC) е композитен материјал кој се користи како алтернатива на челикот повеќе од 30 години. SMC се состои од полиестерска смола исполнета со стаклени влакна која е лиена во лимови. Овие лимови потоа се ставаат во калап за компресија и се обликуваат во панели на каросеријата. SMC може да се избере бидејќи ги намалува трошоците за алати за мали производствени серии, ја намалува тежината, обезбедува отпорност на вдлабнатини и корозија и им дава поголема слобода на стилистите. Сепак, еден од предизвиците при користење на SMC е завршната обработка на делот во фабриката за склопување. SMC е порозна подлога. Кога панелот на каросеријата, кој сега е на возилото, поминува низ печката за боење со проѕирен премаз, може да се појави дефект на бојата познат како „пукнатина на порозноста“. Ова ќе бара барем поправка на самото место, или ако има доволно „пукнатини“, целосно пребојување на обвивката на каросеријата.

Пред три години, во обид да го отстрани овој дефект, BASF Coatings комерцијализираше UV/термички хибриден заптивувач. Причината за користење на хибридно стврднување е тоа што прекумерното прскање ќе се стврдне на некритични површини. Клучниот чекор за елиминирање на „пукнатините на порозноста“ е изложеноста на UV енергија, со што значително се зголемува густината на вкрстената врска на изложениот премаз на критичните површини. Ако заптивувачот не ја прими минималната UV енергија, премазот сепак ги исполнува сите други барања за перформанси.

Употребата на технологија со двојно стврднување во овој случај обезбедува нови својства на обложување со користење на UV стврднување, а воедно обезбедува и фактор на безбедност за обложувањето во апликација со висока вредност. Оваа примена не само што покажува како UV технологијата може да обезбеди уникатни својства на обложување, туку покажува и дека UV-стврднувачкиот систем за обложување е одржлив на делови од автомобил со висока вредност, голем обем, големи и сложени делови од автомобилската индустрија. Овој слој е користен на приближно еден милион панели на каросеријата.

ОЕМ проѕирен премаз

Веројатно, сегментот на пазарот на UV технологија со најголема видливост се премазите од класа А на надворешните панели на каросеријата на автомобилите. Компанијата Ford Motor Company ја претстави UV технологијата на прототип возило, автомобилот Concept U, на Северноамериканскиот меѓународен саем за автомобили во 2003 година. Демонстрираната технологија за премачкување беше UV-стврднат проѕирен премаз, формулиран и испорачан од Akzo Nobel Coatings. Овој премаз беше нанесен и стврднат врз поединечни панели на каросеријата направени од различни материјали.

На Surcar, водечката глобална конференција за автомобилски премази што се одржува секоја втора година во Франција, и DuPont Performance Coatings и BASF одржаа презентации во 2001 и 2003 година за технологијата за UV стврднување за автомобилски проѕирни премази. Движечката сила за овој развој е да се подобри примарното прашање за задоволство на клиентите во однос на отпорноста на бојата на гребење и оштетување. Двете компании развија хибридни премази за стврднување (UV и термички). Целта на следењето на хибридниот технолошки пат е да се минимизира комплексноста на системот за UV стврднување, а воедно да се постигнат целните перформанси.

И DuPont и BASF имаат инсталирано пилот-линии во своите погони. Линијата DuPont во Вупертал има способност да ги стврднува сите делови. Компаниите за премачкување не само што мора да покажат добри перформанси на премачкувањето, туку мора да демонстрираат и решение за линијата на боење. Една од другите придобивки од UV/термичкото стврднување што ги наведува DuPont е тоа што должината на делот од линијата за завршна обработка со проѕирен премаз може да се намали за 50% едноставно со намалување на должината на термичката печка.

Од инженерска страна, Dürr System GmbH одржа презентација за концепт на фабрика за склопување за UV стврднување. Една од клучните варијабли во овие концепти беше локацијата на процесот на UV стврднување на завршната линија. Инженерските решенија вклучуваа лоцирање на UV ламбите пред, внатре или по термичката печка. Dürr смета дека постојат инженерски решенија за повеќето опции за процесот што вклучуваат тековни формулации во развој. Fusion UV Systems, исто така, презентираше нова алатка - компјутерска симулација на процесот на UV стврднување за автомобилски каросерии. Овој развој беше преземен за да се поддржи и забрза усвојувањето на технологијата за UV стврднување во фабриките за склопување.

Други апликации

Продолжуваат работите за развој на пластични премази што се користат во ентериерите на автомобилите, премази за алуминиумски тркала и раткапни, проѕирни премази врз големи делови во боја и за делови под хаубата. UV процесот продолжува да се потврдува како стабилна платформа за стврднување. Сè што навистина се менува е тоа што UV премазите се движат кон посложени делови со поголема вредност. Стабилноста и долгорочната одржливост на процесот се демонстрирани со примена на предно осветлување. Започна пред повеќе од 20 години и сега е индустриски стандард.

Иако UV технологијата има она што некои го сметаат за „кул“ фактор, она што индустријата сака да го направи со оваа технологија е да обезбеди најдобри решенија за проблемите на финишерите. Никој не користи технологија заради технологијата. Таа мора да испорача вредност. Вредноста може да дојде во форма на подобрена продуктивност поврзана со брзината на стврднување. Или може да дојде од подобрени или нови својства што не сте можеле да ги постигнете со сегашните технологии. Може да дојде од повисок квалитет при прв пат бидејќи премазот е отворен на нечистотија за помалку време. Може да обезбеди средство за намалување или елиминирање на VOC во вашиот објект. Технологијата може да испорача вредност. UV индустријата и финишерите треба да продолжат да работат заедно за да создадат решенија што го подобруваат профитот на финишерот.