i løpet av de siste tiårene har vært å redusere mengden løsemidler som frigjøres til atmosfæren. Disse kalles VOC (flyktige organiske forbindelser), og de inkluderer i praksis alle løsningsmidlene vi bruker bortsett fra aceton, som har svært lav fotokjemisk reaktivitet og har blitt unntatt som VOC-løsningsmiddel.
Men hva om vi kunne eliminere løsemidler helt og likevel få gode beskyttende og dekorative resultater med et minimum av innsats?
Det ville vært flott - og det kan vi. Teknologien som gjør dette mulig kalles UV-herding. Den har vært i bruk siden 1970-tallet for alle slags materialer, inkludert metall, plast, glass, papir og, i økende grad, for tre.
UV-herdede belegg herder når de utsettes for ultrafiolett lys i nanometerområdet i den lave enden eller like under synlig lys. Fordelene deres inkluderer betydelig reduksjon eller fullstendig eliminering av VOC, mindre avfall, mindre gulvplass nødvendig, umiddelbar håndtering og stabling (så ingen behov for tørkestativ), reduserte arbeidskostnader og raskere produksjonshastigheter.
De to viktige ulempene er høye initialkostnader for utstyret og vanskeligheter med å fullføre komplekse 3D-objekter. Så å komme inn i UV-herding er vanligvis begrenset til større butikker som lager ganske flate gjenstander som dører, panel, gulv, trim og deler som er klare til å montere.
Den enkleste måten å forstå UV-herdet finish på er å sammenligne dem med de vanlige katalyserte finishene som du sikkert er kjent med. Som med katalyserte overflater, inneholder UV-herdede overflater en harpiks for å oppnå oppbygging, et løsningsmiddel eller erstatning for tynning, en katalysator for å starte tverrbindingen og frembringe herdingen og noen tilsetningsstoffer som flatemidler for å gi spesielle egenskaper.
En rekke primære harpikser brukes, inkludert derivater av epoksy, uretan, akryl og polyester.
I alle tilfeller herder disse harpiksene veldig hardt og er løsemiddel- og ripebestandige, lik katalysert (konverterings)lakk. Dette gjør usynlige reparasjoner vanskelig dersom den herdede filmen skulle bli skadet.
UV-herdede overflater kan være 100 prosent faste stoffer i flytende form. Det vil si at tykkelsen på det som avsettes på treet er den samme som tykkelsen på det herdede belegget. Det er ingenting å fordampe. Men den primære harpiksen er for tykk for enkel påføring. Så produsenter legger til mindre reaktive molekyler for å redusere viskositeten. I motsetning til løsemidler, som fordamper, tverrbinder disse tilsatte molekylene med de større harpiksmolekylene for å danne filmen.
Løsemidler eller vann kan også tilsettes som tynnere når det ønskes en tynnere filmoppbygging, for eksempel for et sealer-belegg. Men de er vanligvis ikke nødvendige for å gjøre finishen spraybar. Når løsemidler eller vann tilsettes, må de tillates, eller lages (i en ovn), fordampe før UV-herdingen begynner.
Katalysatoren
I motsetning til katalysert lakk, som begynner å herde når katalysatoren tilsettes, gjør ikke katalysatoren i en UV-herdet finish, kalt en "fotoinitiator", noe før den blir utsatt for energien til UV-lys. Deretter starter den en rask kjedereaksjon som knytter alle molekylene i belegget sammen for å danne filmen.
Denne prosessen er det som gjør UV-herdet finish så unik. Det er i hovedsak ingen holdbarhet eller brukstid for finishen. Den forblir i flytende form til den utsettes for UV-lys. Deretter herder den fullstendig i løpet av noen få sekunder. Husk at sollys kan sette i gang herdingen, så det er viktig å unngå denne typen eksponering.
Det kan være lettere å tenke på katalysatoren for UV-belegg som to deler i stedet for én. Det er fotoinitiatoren allerede i mål - rundt 5 prosent av væsken - og det er energien til UV-lyset som setter den i gang. Uten begge deler skjer ingenting.
Denne unike egenskapen gjør det mulig å gjenvinne overspray utenfor rekkevidden til UV-lyset og bruke finishen igjen. Så avfall kan nesten elimineres totalt.
Det tradisjonelle UV-lyset er en kvikksølvdamppære sammen med en elliptisk reflektor for å samle og rette lyset mot delen. Ideen er å fokusere lyset for maksimal effekt ved å sette av fotoinitiatoren.
I løpet av det siste tiåret eller så har LED-er (lysemitterende dioder) begynt å erstatte de tradisjonelle pærene fordi LED-er bruker mindre strøm, varer mye lenger, trenger ikke å varmes opp og har et smalt bølgelengdeområde slik at de ikke skaper på langt nær så mye problem-skapende varme. Denne varmen kan gjøre harpiks i treet flytende, for eksempel i furu, og varmen må ut.
Herdeprosessen er imidlertid den samme. Alt er «synslinje». Finishen herder bare hvis UV-lyset treffer den fra en fast avstand. Områder i skygger eller utenfor lysets fokus helbreder ikke. Dette er en viktig begrensning for UV-herding på nåværende tidspunkt.
For å herde belegget på et komplekst objekt, til og med noe så nesten flatt som en profilert støping, må lysene ordnes slik at de treffer hver overflate i samme faste avstand for å matche beleggets formulering. Dette er grunnen til at flate gjenstander utgjør det store flertallet av prosjekter som er belagt med en UV-herdet finish.
De to vanlige arrangementene for påføring og herding av UV-belegg er flat linje og kammer.
Med flat linje beveger de flate eller nesten flate objektene seg nedover en transportør under en spray eller rulle eller gjennom et vakuumkammer, deretter gjennom en ovn om nødvendig for å fjerne løsemidler eller vann og til slutt under en rekke UV-lamper for å få til herdingen. Gjenstandene kan da stables umiddelbart.
I kamre blir gjenstandene vanligvis hengt og flyttet langs en transportør gjennom de samme trinnene. Et kammer muliggjør etterbehandling av alle sider samtidig og etterbehandling av ikke-komplekse, tredimensjonale objekter.
En annen mulighet er å bruke en robot til å rotere objektet foran UV-lamper eller holde en UV-lampe og flytte objektet rundt den.
Leverandører spiller en nøkkelrolle
Med UV-herdet belegg og utstyr er det enda viktigere å samarbeide med leverandørene enn med katalyserte lakker. Hovedårsaken er antall variabler som må koordineres. Disse inkluderer bølgelengden til pærene eller lysdiodene og deres avstand fra objektene, utformingen av belegget og linjehastigheten hvis du bruker en målstrek.
Innleggstid: 23. april 2023
