Á síðustu áratugum hefur verið markmiðið að draga úr losun leysiefna út í andrúmsloftið. Þessi efni eru kölluð VOC (rokgjörn lífræn efnasambönd) og í raun innihalda þau öll leysiefni sem við notum nema aseton, sem hefur mjög litla ljósefnafræðilega virkni og hefur verið undanþegið sem VOC leysiefni.
En hvað ef við gætum alveg hætt að nota leysiefni og samt fengið góðar verndar- og skreytingarárangur með lágmarks fyrirhöfn?
Það væri frábært — og við getum það. Tæknin sem gerir þetta mögulegt kallast UV-herðing. Hún hefur verið notuð síðan á áttunda áratugnum fyrir alls kyns efni, þar á meðal málm, plast, gler, pappír og í auknum mæli fyrir tré.
UV-hert húðun harðnar þegar hún verður fyrir útfjólubláu ljósi á nanómetrabilinu við lægri mörk eða rétt undir sýnilegu ljósi. Kostir þeirra eru meðal annars veruleg minnkun eða algjör útrýming á VOC, minni úrgangur, minni gólfplássþörf, tafarlaus meðhöndlun og staflan (þannig að engin þörf er á þurrkgrindum), lægri launakostnaður og hraðari framleiðsluhraði.
Tveir mikilvægir ókostir eru hár upphafskostnaður búnaðarins og erfiðleikar við að klára flókna þrívíddarhluti. Þess vegna er UV-herðing venjulega takmörkuð við stærri verkstæði sem framleiða frekar flata hluti eins og hurðir, klæðningar, gólfefni, klæðningar og tilbúna hluti til samsetningar.
Auðveldasta leiðin til að skilja UV-herta áferð er að bera hana saman við algengar hvötaðar áferðir sem þú líklega þekkir. Eins og með hvötaðar áferðir innihalda UV-hertar áferðir plastefni til að ná fram uppbyggingu, leysiefni eða staðgengil fyrir þynningu, hvata til að hefja þvertenginguna og koma af stað herðingu og nokkur aukefni eins og mattunarefni til að veita sérstaka eiginleika.
Fjöldi frumplastefna er notaður, þar á meðal afleiður af epoxy, uretan, akrýl og pólýester.
Í öllum tilvikum harðna þessi plastefni mjög vel og eru leysiefna- og rispuþolin, svipað og hvötuð (umbreytingar) lakk. Þetta gerir ósýnilegar viðgerðir erfiðar ef herta filman skemmist.
UV-hert yfirborð getur verið 100 prósent fast efni í fljótandi formi. Það er að segja, þykkt þess sem setur sig á viðinn er sú sama og þykkt hertu húðunarinnar. Ekkert gufar upp. En aðal plastefnið er of þykkt til að auðvelt sé að bera það á. Þess vegna bæta framleiðendur við smærri hvarfgjörnum sameindum til að draga úr seigjunni. Ólíkt leysum, sem gufa upp, tengja þessar viðbótar sameindir við stærri plastefnissameindirnar til að mynda filmu.
Leysiefnum eða vatni má einnig bæta við sem þynningarefni þegar þynnri filmu er æskileg, til dæmis fyrir þéttiefni. En þau eru venjulega ekki nauðsynleg til að gera áferðina úðanlega. Þegar leysiefnum eða vatni er bætt við verður að leyfa þeim að gufa upp, eða láta þau (í ofni), áður en UV-herðing hefst.
Hvati
Ólíkt hvataðri lakki, sem byrjar að harðna þegar hvati er bætt við, gerir hvati í UV-hertri áferð, kallaður „ljósvökvi“, ekkert fyrr en hann kemst í snertingu við orku UV-ljóss. Þá hefst hröð keðjuverkun sem tengir allar sameindirnar í húðuninni saman til að mynda filmu.
Þetta ferli er það sem gerir UV-herta áferð svo einstaka. Áferðin hefur í raun ekkert geymsluþol eða notkunartíma. Hún helst í fljótandi formi þar til hún er útsett fyrir UV-ljósi. Þá harðnar hún alveg á nokkrum sekúndum. Hafðu í huga að sólarljós getur hröðun á áferðinni, svo það er mikilvægt að forðast þessa tegund af áferð.
Það gæti verið auðveldara að hugsa um hvata fyrir útfjólubláa húðun sem tvo hluta frekar en einn. Ljósvirkjunarefnið er þegar í áferðinni — um 5 prósent af vökvanum — og svo er orka útfjólubláa ljóssins sem kveikir á því. Án beggja gerist ekkert.
Þessi einstaka eiginleiki gerir það mögulegt að endurheimta umframúða utan útfjólublárrar ljóssviðs og nota áferðina aftur. Þannig er hægt að útrýma nánast alveg úrgangi.
Hefðbundið útfjólublátt ljós er kvikasilfursgufupera ásamt sporöskjulaga endurskinsfleti sem safnar ljósinu og beinni það á hlutinn. Hugmyndin er að einbeita ljósinu til að hámarka áhrifin við að kveikja á ljósvirkjanum.
Á síðasta áratug eða svo hafa LED ljós (ljósdíóður) byrjað að koma í stað hefðbundinna pera vegna þess að þau nota minni rafmagn, endast mun lengur, þurfa ekki að hitna og hafa þröngt bylgjulengdarsvið, þannig að þau framleiða ekki nærri eins mikinn hita. Þessi hiti getur fljótandi gert plastefni í viðnum, eins og í furu, og hitann þarf að tæma.
Herðingarferlið er þó það sama. Allt er „sjónlína“. Áferðin herðir aðeins ef útfjólublátt ljós lendir á henni úr ákveðinni fjarlægð. Svæði í skugga eða utan fókuss ljóssins herða ekki. Þetta er mikilvæg takmörkun á útfjólubláum herðingum eins og er.
Til að herða húðun á flóknum hlutum, jafnvel hlutum sem eru næstum því flatir eins og sniðlist, verður að raða ljósunum þannig að þeir falli á alla fleti í sömu fjarlægð til að passa við samsetningu húðunarinnar. Þetta er ástæðan fyrir því að flatir hlutir eru langflestir verkefna sem eru húðuð með UV-herðandi áferð.
Tvær algengar útfjólubláa húðunaraðferðir og herðing eru flatlína og kammerherðing.
Með flatri línu fara flatir eða næstum flatir hlutir niður færibönd undir úða eða rúllu eða í gegnum lofttæmisklefa, síðan í gegnum ofn ef nauðsyn krefur til að fjarlægja leysiefni eða vatn og að lokum undir röð útfjólublárra lampa til að herða. Hlutirnir er síðan hægt að stafla strax.
Í hólfum eru hlutirnir venjulega hengdir upp og færðir eftir færibandi í gegnum sömu skrefin. Hólf gerir kleift að klára allar hliðar í einu og klára óflókna, þrívídda hluti.
Annar möguleiki er að nota vélmenni til að snúa hlutnum fyrir framan útfjólubláa lampa eða halda á útfjólubláa lampa og færa hlutinn í kringum hann.
Birgjar gegna lykilhlutverki
Með UV-herðandi húðun og búnaði er enn mikilvægara að vinna með birgjum en með hvötuðum lakki. Helsta ástæðan er fjöldi breyta sem þarf að samræma. Þar á meðal er bylgjulengd peranna eða LED-ljósanna og fjarlægð þeirra frá hlutunum, samsetning húðunarinnar og framleiðsluhraði ef notaður er frágangslína.
Birtingartími: 23. apríl 2023
