през последните няколко десетилетия е да се намали количеството разтворители, изпускани в атмосферата. Те се наричат ЛОС (летливи органични съединения) и на практика включват всички разтворители, които използваме, с изключение на ацетон, който има много ниска фотохимична реактивност и е освободен като разтворител на ЛОС.
Но какво ще стане, ако можем да елиминираме напълно разтворителите и пак да получим добри защитни и декоративни резултати с минимални усилия?
Това би било чудесно - и ние можем. Технологията, която прави това възможно, се нарича UV втвърдяване. Използва се от 70-те години на миналия век за всякакви материали, включително метал, пластмаса, стъкло, хартия и все по-често за дърво.
UV-втвърдените покрития се втвърдяват, когато са изложени на ултравиолетова светлина в нанометровия диапазон в долния край или малко под видимата светлина. Предимствата им включват значително намаляване или пълно елиминиране на ЛОС, по-малко отпадъци, необходимо по-малко подово пространство, незабавно боравене и подреждане (така че няма нужда от стелажи за сушене), намалени разходи за труд и по-бързи производствени темпове.
Двата важни недостатъка са високите първоначални разходи за оборудването и трудностите при завършването на сложни 3-D обекти. Така че навлизането в UV втвърдяване обикновено е ограничено до по-големи магазини, които правят сравнително плоски предмети като врати, ламперии, подови настилки, облицовки и готови за сглобяване части.
Най-лесният начин да разберете UV-втвърдените покрития е да ги сравните с обичайните катализирани покрития, с които вероятно сте запознати. Както при катализираните покрития, UV-втвърдените покрития съдържат смола за постигане на изграждане, разтворител или заместител за разреждане, катализатор за иницииране на омрежването и предизвикване на втвърдяването и някои добавки като изглаждащи агенти за осигуряване на специални характеристики.
Използват се редица първични смоли, включително производни на епоксидна смола, уретан, акрил и полиестер.
Във всички случаи тези смоли се втвърдяват много трудно и са устойчиви на разтворители и надраскване, подобно на катализирания (конверсионен) лак. Това затруднява невидимите ремонти, ако втвърденият филм се повреди.
UV-втвърдените покрития могат да бъдат 100 процента твърди вещества в течна форма. Тоест, дебелината на това, което се отлага върху дървото, е същата като дебелината на втвърденото покритие. Няма какво да се изпарява. Но основната смола е твърде дебела за лесно нанасяне. Затова производителите добавят по-малки реактивни молекули, за да намалят вискозитета. За разлика от разтворителите, които се изпаряват, тези добавени молекули се свързват с по-големите молекули на смолата, за да образуват филма.
Разтворители или вода също могат да се добавят като разредители, когато се желае изграждането на по-тънък филм, например за запечатващо покритие. Но те обикновено не са необходими, за да направят покритието годно за пръскане. Когато се добавят разтворители или вода, те трябва да се оставят или да се накарат (в пещ) да се изпарят преди да започне UV втвърдяването.
Катализаторът
За разлика от катализирания лак, който започва да се втвърдява, когато се добави катализаторът, катализаторът в UV-втвърдено покритие, наречен „фотоинициатор“, не прави нищо, докато не бъде изложен на енергията на UV светлината. След това започва бърза верижна реакция, която свързва всички молекули в покритието заедно, за да образуват филма.
Този процес е това, което прави UV-втвърдените покрития толкова уникални. По същество няма срок на годност или срок на годност за финала. Той остава в течна форма, докато не бъде изложен на UV светлина. След това се излекува напълно за няколко секунди. Имайте предвид, че слънчевата светлина може да предизвика втвърдяване, така че е важно да избягвате този вид излагане.
Може би е по-лесно да мислим за катализатора за UV покрития като две части, а не като една. Фотоинициаторът вече е във финала - около 5 процента от течността - и има енергията на UV светлината, която го задейства. Без двете нищо не става.
Тази уникална характеристика прави възможно възстановяването на излишното пръскане извън обхвата на UV светлината и повторното използване на покритието. Така отпадъците могат да бъдат почти напълно елиминирани.
Традиционната ултравиолетова светлина е крушка с живачни пари заедно с елипсовиден рефлектор за събиране и насочване на светлината върху детайла. Идеята е да се фокусира светлината за максимален ефект при задействане на фотоинициатора.
През последното десетилетие светодиодите (диоди, излъчващи светлина) започнаха да заместват традиционните крушки, тъй като светодиодите използват по-малко електричество, издържат много по-дълго, не се налага да се загряват и имат тесен диапазон на дължината на вълната, така че не създават почти толкова много причиняваща проблеми топлина. Тази топлина може да втечни смолите в дървото, като например в бора, и топлината трябва да бъде изтощена.
Процесът на втвърдяване обаче е същият. Всичко е „линия на видимост“. Финишът се втвърдява само ако UV светлината го удари от фиксирано разстояние. Зоните в сянка или извън фокуса на светлината не лекуват. Това е важно ограничение на UV втвърдяването в момента.
За да се втвърди покритието върху всеки сложен обект, дори нещо почти плоско като профилирана отливка, светлините трябва да бъдат подредени така, че да поразяват всяка повърхност на едно и също фиксирано разстояние, за да съответстват на формулата на покритието. Това е причината плоските предмети да формират по-голямата част от проектите, които са покрити с UV-втвърдено покритие.
Двете общи подредби за нанасяне и втвърдяване на UV-покритие са плоска линия и камера.
С плоска линия плоските или почти плоските предмети се движат надолу по конвейер под спрей или валяк или през вакуумна камера, след това през пещ, ако е необходимо, за отстраняване на разтворители или вода и накрая под набор от UV лампи, за да се постигне втвърдяването. След това обектите могат веднага да бъдат подредени.
В камерите предметите обикновено се окачват и се придвижват по конвейер през едни и същи стъпки. Камерата позволява довършването на всички страни наведнъж и довършването на несложни, триизмерни обекти.
Друга възможност е да използвате робот, за да завъртите обекта пред UV лампи или да държите UV лампа и да местите обекта около нея.
Доставчиците играят ключова роля
С UV-втвърдените покрития и оборудване е още по-важно да работите с доставчиците, отколкото с катализираните лакове. Основната причина е броят на променливите, които трябва да бъдат координирани. Те включват дължината на вълната на крушките или светодиодите и тяхното разстояние от обектите, формулировката на покритието и скоростта на линията, ако използвате финална линия.
Време на публикуване: 23 април 2023 г
