کاربردهای خودرویی پوشش های خشک شده با اشعه ماوراء بنفش

فناوری UV توسط بسیاری به عنوان فناوری "به روز" برای پخت پوشش های صنعتی در نظر گرفته می شود. اگرچه ممکن است برای بسیاری در صنعت پوشش‌های صنعتی و خودرویی جدید باشد، اما بیش از سه دهه است که در سایر صنایع وجود داشته است.

فناوری UV توسط بسیاری به عنوان فناوری "به روز" برای پخت پوشش های صنعتی در نظر گرفته می شود. اگرچه ممکن است برای بسیاری در صنعت پوشش های صنعتی و خودرویی جدید باشد، اما بیش از سه دهه است که در سایر صنایع وجود داشته است. مردم هر روز روی محصولات کفپوش وینیلی با پوشش UV راه می روند و بسیاری از ما آنها را در خانه خود داریم. فناوری پخت با اشعه ماوراء بنفش نیز نقش مهمی در صنعت لوازم الکترونیکی مصرفی دارد. به عنوان مثال، در مورد تلفن های همراه، فناوری UV در پوشش بدنه های پلاستیکی، پوشش هایی برای محافظت از لوازم الکترونیکی داخلی، اجزای چسبنده UV و حتی در تولید صفحه نمایش های رنگی موجود در برخی از تلفن ها استفاده می شود. به طور مشابه، صنایع فیبر نوری و DVD/CD به طور انحصاری از پوشش‌ها و چسب‌های UV استفاده می‌کنند و اگر فناوری UV توسعه آنها را امکان‌پذیر نمی‌کرد، به شکلی که امروز می‌شناسیم وجود نداشتند.

بنابراین درمان UV چیست؟ ساده تر، این فرآیندی است برای اتصال متقابل (درمان) پوشش ها توسط یک فرآیند شیمیایی که توسط انرژی UV آغاز و حفظ می شود. در کمتر از یک دقیقه پوشش از مایع به جامد تبدیل می شود. تفاوت های اساسی در برخی از مواد اولیه و عملکرد رزین های موجود در پوشش وجود دارد، اما این تفاوت ها برای استفاده کننده پوشش شفاف است.

تجهیزات کاربردی معمولی مانند تفنگ های اسپری اتمیزه شده با هوا، HVLP، زنگ های چرخشی، پوشش جریان، روکش رول و سایر تجهیزات از پوشش های UV استفاده می کنند. با این حال، به جای رفتن به کوره حرارتی پس از اعمال پوشش و فلاش حلال، پوشش با انرژی UV تولید شده توسط سیستم های لامپ UV به گونه ای سازماندهی شده است که پوشش را با حداقل مقدار انرژی مورد نیاز برای رسیدن به درمان روشن می کند.

شرکت‌ها و صنایعی که از ویژگی‌های فناوری UV بهره می‌برند، با ارائه راندمان تولید برتر و محصول نهایی برتر و در عین حال بهبود سود، ارزش فوق‌العاده‌ای را ارائه کرده‌اند.

بهره برداری از ویژگی های UV

ویژگی های کلیدی که می توان از آنها بهره برداری کرد چیست؟ اول، همانطور که قبلا ذکر شد، پخت بسیار سریع است و می تواند در دمای اتاق انجام شود. این امر باعث می‌شود تا لایه‌های حساس به گرما عمل‌کرده شوند و همه پوشش‌ها خیلی سریع پخت شوند. اگر محدودیت (گردن بطری) در فرآیند شما یک زمان درمان طولانی باشد، درمان UV کلید بهره وری است. همچنین، سرعت اجازه می دهد تا فرآیندی با ردپای بسیار کوچکتر انجام شود. برای مقایسه، یک پوشش معمولی که به پخت 30 دقیقه ای با سرعت خط 15 فریم در دقیقه نیاز دارد، به 450 فوت نوار نقاله در اجاق نیاز دارد، در حالی که یک پوشش خشک شده UV ممکن است تنها به 25 فوت (یا کمتر) نوار نقاله نیاز داشته باشد.

واکنش اتصال متقابل UV می تواند منجر به پوششی با دوام فیزیکی بسیار عالی شود. اگرچه پوشش‌ها را می‌توان به گونه‌ای فرموله کرد که برای کاربردهایی مانند کفپوش سخت باشند، اما می‌توان آن‌ها را نیز بسیار انعطاف‌پذیر ساخت. هر دو نوع پوشش، سخت و انعطاف پذیر، در مصارف خودروسازی مورد استفاده قرار می گیرند.

این ویژگی‌ها محرک‌های توسعه و نفوذ مداوم فناوری UV برای پوشش‌های خودرو هستند. البته چالش هایی در رابطه با پخت پوشش های صنعتی با اشعه ماوراء بنفش وجود دارد. نگرانی اصلی صاحب فرآیند توانایی قرار دادن تمام قسمت های پیچیده در معرض انرژی UV است. سطح کامل پوشش باید در معرض حداقل انرژی UV مورد نیاز برای خشک شدن پوشش قرار گیرد. این امر مستلزم آنالیز دقیق قطعه، قفسه بندی قطعات و چیدمان لامپ ها برای حذف مناطق سایه است. با این حال، پیشرفت‌های قابل توجهی در لامپ‌ها، مواد خام و محصولات فرموله شده صورت گرفته است که بر اکثر این محدودیت‌ها غلبه می‌کند.

نورپردازی رو به جلو خودرو

کاربرد خاص خودرو که در آن UV به فناوری استاندارد تبدیل شده است، در صنعت نورپردازی جلو خودرو است، جایی که پوشش‌های UV برای بیش از 15 سال استفاده می‌شوند و اکنون 80 درصد بازار را در اختیار دارند. چراغ های جلو از دو جزء اصلی تشکیل شده اند که باید پوشش داده شوند - عدسی پلی کربنات و محفظه بازتابنده. این لنز به یک پوشش بسیار سخت و مقاوم در برابر خراش نیاز دارد تا از پلی کربنات در برابر عناصر و سوء استفاده فیزیکی محافظت کند. محفظه بازتابنده دارای پوشش پایه UV (پرایمر) است که بستر را آب بندی می کند و سطح فوق العاده صافی را برای متالیزاسیون فراهم می کند. بازار پوشش پایه بازتابنده در حال حاضر اساساً 100٪ UV درمان شده است. دلایل اصلی برای پذیرش بهبود بهره وری، ردپای فرآیند کوچک و ویژگی های عملکرد برتر پوشش بوده است.

اگرچه پوشش‌های مورد استفاده از UV پخته می‌شوند، اما حاوی حلال هستند. با این حال، بیشتر اسپری بیش از حد بازیافت می‌شود و دوباره در فرآیند بازیافت می‌شود و بازده انتقال نزدیک به 100 درصد حاصل می‌شود. تمرکز برای توسعه آینده افزایش مواد جامد تا 100٪ و حذف نیاز به اکسید کننده است.

قطعات پلاستیکی بیرونی

یکی از کاربردهای کمتر شناخته شده، استفاده از پوشش شفاف قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش بر روی قالب های کناری بدنه رنگی است. در ابتدا، این پوشش برای کاهش زردی در قرار گرفتن در معرض بیرونی قالب های جانبی بدنه وینیل ایجاد شد. پوشش باید بسیار سخت و منعطف باشد تا چسبندگی را بدون ترک خوردن در اثر برخورد اشیا با قالب حفظ کند. محرک‌های استفاده از پوشش‌های UV در این برنامه، سرعت درمان (ردپای فرآیند کوچک) و ویژگی‌های عملکرد برتر است.

پانل های بدنه SMC

ترکیب قالب گیری ورق (SMC) یک ماده کامپوزیتی است که بیش از 30 سال است که به عنوان جایگزینی برای فولاد استفاده می شود. SMC از یک رزین پلی استر پر شده با الیاف شیشه تشکیل شده است که به ورق ریخته شده است. سپس این ورق ها در قالب فشرده سازی قرار می گیرند و به پانل های بدنه تبدیل می شوند. SMC را می‌توان انتخاب کرد زیرا هزینه‌های ابزار برای دوره‌های تولید کوچک را کاهش می‌دهد، وزن را کاهش می‌دهد، مقاومت در برابر خوردگی و خوردگی ایجاد می‌کند، و عرض جغرافیایی بیشتری را به طراحان می‌دهد. با این حال، یکی از چالش های استفاده از SMC، تکمیل قطعه در کارخانه مونتاژ است. SMC یک بستر متخلخل است. هنگامی که پانل بدنه، اکنون روی یک وسیله نقلیه، از داخل کوره رنگ شفاف عبور می کند، یک نقص رنگ به نام "تخلخل" می تواند رخ دهد. این حداقل به تعمیر نقطه ای نیاز دارد، یا در صورت وجود "پاپ" کافی، رنگ آمیزی کامل پوسته بدنه.

سه سال پیش، در تلاش برای رفع این نقص، پوشش های BASF یک سیلر هیبریدی UV/Thermal را تجاری کرد. دلیل استفاده از کیور هیبریدی این است که اسپری بیش از حد بر روی سطوح غیر بحرانی خشک می شود. مرحله کلیدی برای از بین بردن "تخلخل" قرار گرفتن در معرض انرژی UV است که به طور قابل توجهی چگالی اتصال متقابل پوشش در معرض دید را در سطوح بحرانی افزایش می دهد. اگر سیلر حداقل انرژی اشعه ماوراء بنفش را دریافت نکند، پوشش همچنان تمام الزامات عملکرد دیگر را پاس می کند.

استفاده از فناوری Dual-cure در این نمونه، خواص پوشش جدیدی را با استفاده از پخت اشعه ماوراء بنفش فراهم می کند و در عین حال یک فاکتور ایمنی برای پوشش در کاربردهای با ارزش بالا فراهم می کند. این نرم افزار نه تنها نشان می دهد که چگونه فناوری UV می تواند ویژگی های پوشش منحصر به فردی را ارائه دهد، بلکه نشان می دهد که یک سیستم پوششی با اشعه ماوراء بنفش بر روی قطعات خودرو با ارزش، حجم بالا، بزرگ و پیچیده قابل اجرا است. این پوشش روی حدود یک میلیون پنل بدنه استفاده شده است.

OEM Clearcoat

مسلماً بخش بازار فناوری UV با بالاترین دید، پوشش‌های پانل بدنه بیرونی خودرو کلاس A است. شرکت خودروسازی فورد فناوری UV را بر روی نمونه اولیه خودرو، خودروی مفهومی U، در نمایشگاه بین‌المللی خودرو آمریکای شمالی در سال 2003 به نمایش گذاشت. این پوشش روی پانل های بدنه منفرد ساخته شده از مواد مختلف اعمال و پخت شد.

در Surcar، کنفرانس برتر جهانی پوشش‌های خودرو که هر سال در فرانسه برگزار می‌شود، دوپوش‌های پرفورمنس DuPont و BASF در سال‌های 2001 و 2003 ارائه‌هایی در مورد فناوری خشک‌کردن UV برای پوشش‌های شفاف خودرو ارائه کردند. محرک این توسعه بهبود یک مسئله رضایت مشتری اولیه برای رنگ است - مقاومت در برابر خراش و خراش. هر دو شرکت پوشش های هیبریدی (UV & thermal) را توسعه داده اند. هدف از دنبال کردن مسیر فناوری هیبریدی به حداقل رساندن پیچیدگی سیستم پخت UV در حین دستیابی به خواص عملکرد هدف است.

دوپونت و BASF هر دو خطوط پایلوت را در تاسیسات خود نصب کرده اند. خط DuPont در ووپرتال توانایی درمان کامل بدن را دارد. شرکت های پوشش نه تنها باید عملکرد پوشش خوبی را از خود نشان دهند، بلکه باید راه حل خط رنگ را نیز نشان دهند. یکی از مزایای دیگر عمل آوری UV / حرارتی که توسط DuPont ذکر شده است این است که طول بخش شفاف خط پایان را می توان به سادگی با کاهش طول فر حرارتی تا 50٪ کاهش داد.

از جنبه مهندسی، Dürr System GmbH ارائه ای در مورد مفهوم کارخانه مونتاژ برای پخت UV ارائه کرد. یکی از متغیرهای کلیدی در این مفاهیم، ​​محل فرآیند پخت UV در خط پایان بود. راه حل های مهندسی شده شامل مکان یابی لامپ های UV قبل، داخل یا بعد از کوره حرارتی بود. دور احساس می‌کند که راه‌حل‌های مهندسی برای اکثر گزینه‌های فرآیندی که شامل فرمول‌های فعلی در دست توسعه هستند، وجود دارد. Fusion UV Systems همچنین ابزار جدیدی ارائه کرد - شبیه‌سازی کامپیوتری فرآیند پخت UV برای بدنه‌های خودرو. این توسعه به منظور پشتیبانی و تسریع پذیرش فناوری UV-curing در کارخانه‌های مونتاژ انجام شد.

سایر برنامه ها

کار توسعه برای پوشش‌های پلاستیکی مورد استفاده در داخل خودرو، پوشش‌های چرخ‌های آلیاژی و روکش چرخ‌ها، روکش‌های شفاف روی قطعات بزرگ رنگی و قطعات زیر کاپوت ادامه دارد. فرآیند UV همچنان به عنوان یک پلت فرم پخت پایدار تأیید می شود. تنها چیزی که واقعاً تغییر می کند این است که پوشش های UV به سمت قطعات پیچیده تر و با ارزش بالاتر حرکت می کنند. پایداری و دوام طولانی مدت فرآیند با استفاده از نورپردازی رو به جلو نشان داده شده است. بیش از 20 سال پیش شروع شد و اکنون استاندارد صنعت است.

اگرچه فناوری اشعه ماوراء بنفش دارای چیزی است که برخی آن را عامل «خوب» می‌دانند، اما آنچه صنعت می‌خواهد با این فناوری انجام دهد ارائه بهترین راه‌حل‌ها برای مشکلات تکمیل‌کننده‌ها است. هیچ کس از یک فناوری به خاطر فناوری استفاده نمی کند. باید ارزش ارائه دهد. این ارزش می تواند به صورت افزایش بهره وری مرتبط با سرعت درمان باشد. یا می تواند از ویژگی های بهبود یافته یا جدیدی باشد که شما نتوانسته اید با فناوری های فعلی به دست آورید. این می تواند از کیفیت بالاتری برای بار اول باشد زیرا پوشش برای مدت زمان کمتری در برابر کثیفی باز است. ممکن است وسیله ای برای کاهش یا حذف VOC در تاسیسات شما باشد. فناوری می تواند ارزش ارائه دهد. صنعت UV و تمام کننده ها باید به همکاری با یکدیگر ادامه دهند تا راه حل هایی ایجاد کنند که نتیجه نهایی را بهبود بخشد.