Margir telja UV-tækni vera „upprennandi“ tækni til að herða iðnaðarhúðun. Þótt hún sé ný fyrir marga í iðnaðar- og bílaiðnaðinum hefur hún verið til í meira en þrjá áratugi í öðrum atvinnugreinum…
Margir telja útfjólubláa tækni vera „upprennandi“ tækni til að herða iðnaðarhúðun. Þó hún sé ný fyrir marga í iðnaðar- og bílaiðnaðinum, hefur hún verið til í meira en þrjá áratugi í öðrum atvinnugreinum. Fólk gengur á útfjólubláum vinylgólfefnum á hverjum degi og margir okkar eiga þau heima hjá sér. Útfjólubláa herðingartækni gegnir einnig mikilvægu hlutverki í neytenda rafeindatækniiðnaðinum. Til dæmis, í tilviki farsíma, er útfjólubláa tækni notuð við húðun plasthúsa, húðun til að vernda innri rafeindabúnað, útfjólubláa límda íhluti og jafnvel við framleiðslu á litaskjám sem finnast í sumum símum. Á sama hátt nota ljósleiðara- og DVD/CD-iðnaðurinn eingöngu útfjólubláa húðun og lím og væri ekki til eins og við þekkjum þá í dag ef útfjólubláa tækni hefði ekki gert þróun þeirra mögulega.
Hvað er þá UV-herðing? Einfaldast sagt er það ferli til að þverbinda (herða) húðun með efnaferli sem er hafið og viðhaldið af UV-orku. Á innan við mínútu breytist húðunin úr vökva í fast efni. Það er grundvallarmunur á sumum hráefnum og virkni plastefnanna í húðuninni, en þetta er gegnsætt fyrir notandann.
Hefðbundinn búnaður eins og loftúðabyssur, HVLP, snúningsbjöllur, flæðihúðun, valshúðun og annar búnaður notar útfjólubláa húðun. Hins vegar, í stað þess að fara í hitaofn eftir húðun og leysiefnisflæði, er húðunin hert með útfjólublári orku sem myndast af útfjólubláum lampakerfum sem eru skipulögð á þann hátt að lýsir upp húðunina með lágmarksorku sem þarf til að ná herðingu.
Fyrirtæki og atvinnugreinar sem nýta sér eiginleika útfjólubláa tækni hafa skapað einstakt verðmæti með því að bjóða upp á framúrskarandi framleiðsluhagkvæmni og framúrskarandi lokaafurð, jafnframt því að bæta hagnað.
Að nýta eiginleika UV
Hverjir eru helstu eiginleikar sem hægt er að nýta sér? Í fyrsta lagi, eins og áður hefur komið fram, er herðing mjög hröð og hægt að gera hana við stofuhita. Þetta gerir kleift að herða hitanæma undirlag á skilvirkan hátt og allar húðanir er hægt að herða mjög hratt. UV-herðing er lykillinn að framleiðni ef takmörkunin (flöskuháls) í ferlinu þínu er langur herðingartími. Einnig gerir hraðinn kleift að framkvæma ferli með mun minni stærð. Til samanburðar þarf hefðbundin húðun sem krefst 30 mínútna bökunartíma við línuhraða upp á 15 fpm 450 feta af færibandi í ofninum, en UV-hert húðun gæti aðeins þurft 25 feta (eða minna) af færibandi.
Útfjólubláa þverbindingarviðbrögðin geta leitt til húðunar með mun betri endingu. Þó að húðun geti verið hörð fyrir notkun eins og gólfefni, er einnig hægt að gera hana mjög sveigjanlega. Báðar gerðir húðunar, hörð og sveigjanleg, eru notaðar í bílaiðnaði.
Þessir eiginleikar eru drifkrafturinn að áframhaldandi þróun og útbreiðslu útfjólublárrar tækni fyrir bílahúðun. Að sjálfsögðu fylgja útfjólubláum herðingum á iðnaðarhúðun áskoranir. Helsta áhyggjuefni eiganda ferlisins er hæfni til að útsetja öll svæði flókinna hluta fyrir útfjólubláum orku. Allt yfirborð húðunarinnar verður að vera útsett fyrir lágmarks útfjólubláum orku sem þarf til að herða húðunina. Þetta krefst nákvæmrar greiningar á hlutanum, raðunar hluta og uppsetningar lampa til að útrýma skuggasvæðum. Hins vegar hafa orðið verulegar framfarir í lampum, hráefnum og samsettum vörum sem yfirstíga flestar þessar takmarkanir.
Framljós fyrir bifreiðar
Sú sérstöku notkun í bílaiðnaði þar sem útfjólublátt ljós hefur orðið staðlað tækni er í framljósaiðnaði bíla, þar sem útfjólublátt húðun hefur verið notuð í meira en 15 ár og nær nú yfir 80% af markaðnum. Aðalljós eru samsett úr tveimur aðalhlutum sem þarf að húða - pólýkarbónatlinsu og endurskinshúsi. Linsan þarfnast mjög harðrar, rispuþolinnar húðunar til að vernda pólýkarbónatið gegn veðri og veðri. Endurskinshúsið er með útfjólubláum grunnhúð sem innsiglar undirlagið og veitir afar slétt yfirborð fyrir málmhúðun. Markaðurinn fyrir grunnhúð endurskins er nú í raun 100% útfjólublátt hert. Helstu ástæður fyrir notkuninni hafa verið aukin framleiðni, lítið ferli og framúrskarandi húðunareiginleikar.
Þó að húðunarefnin sem notuð eru séu UV-hert innihalda þau leysiefni. Hins vegar er megnið af umframúðanum endurheimt og endurunnið aftur í ferlið, sem nær næstum 100% flutningsnýtni. Áherslan í framtíðarþróun er að auka föst efni í 100% og útrýma þörfinni fyrir oxunarefni.
Ytri plasthlutar
Ein af minna þekktum notkunarmöguleikum er notkun á UV-herðandi glærri lakk yfir mótaðar hliðarlistar í sama lit. Upphaflega var þessi húðun þróuð til að draga úr gulnun á vínylhliðarlistum við útsetningu utanaðkomandi. Húðunin þurfti að vera mjög sterk og sveigjanleg til að viðhalda viðloðun án þess að hlutir myndu lenda á listeningunni. Ástæðurnar fyrir notkun UV-húðunar í þessari notkun eru hraði herðingar (lítið ferli) og framúrskarandi afköst.
SMC yfirbyggingarplötur
Plötustimplun (e. Sheet molding compound, SMC) er samsett efni sem hefur verið notað sem valkostur við stál í meira en 30 ár. SMC samanstendur af glerþráðafylltu pólýester plastefni sem hefur verið steypt í plötur. Þessar plötur eru síðan settar í þjöppunarmót og mótaðar í yfirbyggingarplötur. Hægt er að velja SMC vegna þess að það lækkar verkfærakostnað fyrir litlar framleiðslulotur, dregur úr þyngd, veitir beygju- og tæringarþol og gefur stílistum meira svigrúm. Hins vegar er ein af áskorununum við notkun SMC frágangur hlutarins í samsetningarverksmiðjunni. SMC er gegndræpt undirlag. Þegar yfirbyggingarplatan, sem nú er á ökutæki, fer í gegnum lakkofninn getur komið fram lakkgalla sem kallast „götnunarsprunga“. Þetta krefst að minnsta kosti punktaviðgerðar, eða ef það eru nægilega margir „sprungur“, algjörrar endurmálunar á yfirbyggingunni.
Fyrir þremur árum, í tilraun til að útrýma þessum galla, markaðssetti BASF Coatings UV/hitablönduð þéttiefni. Ástæðan fyrir því að nota blönduð þéttiefni er sú að umframúðinn verður harðnaður á óviðeigandi yfirborðum. Lykilatriðið til að útrýma „götóttum sprungum“ er útsetning fyrir UV-orku, sem eykur verulega þvertengingarþéttleika útsettrar húðunar á viðkvæmustu yfirborðunum. Ef þéttiefnið fær ekki lágmarks UV-orku, stenst húðunin samt sem áður allar aðrar kröfur um afköst.
Notkun tvöfaldrar herðingartækni í þessu tilviki veitir nýja húðunareiginleika með því að nýta útfjólubláa herðingu og veita jafnframt öryggisþátt fyrir húðunina í verðmætum tilgangi. Þessi notkun sýnir ekki aðeins hvernig útfjólubláa tækni getur veitt einstaka húðunareiginleika, heldur sýnir hún einnig að útfjólubláhert húðunarkerfi er nothæft á verðmætum, miklu magni, stórum og flóknum bílahlutum. Þessi húðun hefur verið notuð á um það bil einni milljón yfirbyggingarplötum.
OEM glærlakk
Má segja að sá markaðshluti fyrir útfjólubláa tækni sem hefur mesta sýnileika sé húðun á ytra byrði bíla af A-flokki. Ford Motor Company sýndi útfjólubláa tækni á frumgerð ökutækis, Concept U-bílnum, á Norður-Ameríku alþjóðlegu bílasýningunni árið 2003. Húðunartæknin sem sýnd var var útfjólubláhert glærlakk, sem Akzo Nobel Coatings þróaði og framleiddi. Þessi húðun var borin á og hert yfir einstakar yfirbyggingarplötur úr ýmsum efnum.
Á Surcar, fremstu alþjóðlegu ráðstefnunni um bílamálningu sem haldin er annað hvert ár í Frakklandi, héldu bæði DuPont Performance Coatings og BASF kynningar árin 2001 og 2003 um útfjólubláa herðingartækni fyrir glærar lakk fyrir bíla. Knútur þessarar þróunar er að bæta eitt helsta ánægjusvið viðskiptavina í málningu - rispu- og skemmdaþol. Bæði fyrirtækin hafa þróað blönduð herðingartækni (útfjólublá og hitastýrð) húðun. Tilgangurinn með því að fylgja blönduðu tækninni er að lágmarka flækjustig útfjólubláa herðingarkerfanna og jafnframt að ná tilætluðum eiginleikum.
Bæði DuPont og BASF hafa sett upp tilraunaverksmiðjur í verksmiðjum sínum. DuPont-línan í Wuppertal getur herðað heila málningu. Fyrirtækin sem framleiða málningu þurfa ekki aðeins að sýna fram á góða húðunargetu, heldur einnig að geta sýnt fram á lausn fyrir málningarlínuna. Einn af öðrum kostum UV/hitaherðingar sem DuPont nefnir er að hægt er að stytta lengd glærlakkshluta frágangslínunnar um 50% einfaldlega með því að stytta lengd hitaofnsins.
Hvað verkfræði varðar kynnti Dürr System GmbH hugmynd að samsetningarverksmiðju fyrir útfjólubláa herðingu. Ein af lykilþáttunum í þessum hugmyndum var staðsetning útfjólubláa herðingarferlisins í frágangslínunni. Meðal verkfræðilegra lausna var staðsetning útfjólubláa lampa fyrir, inni í eða eftir hitaofninn. Dürr telur að til séu verkfræðilegar lausnir fyrir flestar ferla sem fela í sér núverandi samsetningar í þróun. Fusion UV Systems kynnti einnig nýtt tól - tölvuhermun á útfjólubláa herðingarferli fyrir bílayfirbyggingar. Þessi þróun var framkvæmd til að styðja við og flýta fyrir notkun útfjólubláa herðingartækni í samsetningarverksmiðjum.
Önnur forrit
Þróunarvinna heldur áfram fyrir plasthúðun fyrir bílainnréttingar, húðun fyrir álfelgur og felguhlífar, glærar lakk yfir stóra, mótaða hluti og fyrir hluti undir vélarhlíf. UV-ferlið heldur áfram að vera staðfest sem stöðugur herðingarvettvangur. Það eina sem er í raun að breytast er að UV-húðun er að færast upp í flóknari og verðmætari hluti. Stöðugleiki og langtímahagkvæmni ferlisins hefur verið sýnt fram á með notkun framljósa. Það hófst fyrir meira en 20 árum og er nú staðallinn í greininni.
Þó að útfjólublá tækni hafi það sem sumir telja vera „flott“ atriði, þá vill greinin með þessari tækni veita bestu lausnirnar á vandamálum frágangsframleiðenda. Enginn notar tækni tækninnar vegna. Hún verður að skila verðmæti. Verðmætið getur komið í formi aukinnar framleiðni sem tengist hraða herðingar. Eða það getur komið frá bættum eða nýjum eiginleikum sem ekki hefur tekist að ná með núverandi tækni. Það getur komið frá hærri gæðum í fyrstu tilraun þar sem húðunin er opin fyrir óhreinindum í skemmri tíma. Það gæti veitt leið til að draga úr eða útrýma VOC í verksmiðjunni þinni. Tæknin getur skilað verðmæti. Útfjólubláa iðnaðurinn og frágangsframleiðendur þurfa að halda áfram að vinna saman að því að finna lausnir sem bæta hagnað frágangsframleiðandans.
Birtingartími: 14. mars 2023
