Pēdējo desmitgažu laikā viens no galvenajiem mērķiem ir bijis samazināt atmosfērā izdalīto šķīdinātāju daudzumu. Tos sauc par GOS (gaistošajiem organiskajiem savienojumiem), un tie faktiski ietver visus šķīdinātājus, ko lietojam, izņemot acetonu, kam ir ļoti zema fotoķīmiskā reaktivitāte un kas ir atbrīvots no GOS šķīdinātāja statusa.
Bet ko darīt, ja mēs varētu pilnībā atteikties no šķīdinātājiem un joprojām iegūt labus aizsargājošus un dekoratīvus rezultātus ar minimālu piepūli?
Tas būtu lieliski — un mēs to varam. Tehnoloģija, kas to padara iespējamu, tiek saukta par UV sacietēšanu. Tā tiek izmantota kopš 20. gs. septiņdesmitajiem gadiem visdažādākajiem materiāliem, tostarp metālam, plastmasai, stiklam, papīram un arvien vairāk arī kokam.
UV starojuma iedarbības rezultātā pārklājumi sacietē, pakļaujot tos ultravioletā starojuma iedarbībai nanometru diapazona zemākajā galā vai tieši zem redzamās gaismas intensitātes. To priekšrocības ietver ievērojamu GOS samazinājumu vai pilnīgu novēršanu, mazāk atkritumu, mazāku nepieciešamo grīdas platību, tūlītēju apstrādi un sakraušanu (tātad nav nepieciešami žāvēšanas statīvi), samazinātas darbaspēka izmaksas un ātrāku ražošanas ātrumu.
Divi būtiski trūkumi ir augstās sākotnējās aprīkojuma izmaksas un grūtības apstrādāt sarežģītus 3D objektus. Tāpēc UV sacietēšanu parasti var izmantot tikai lielākās darbnīcās, kas ražo diezgan plakanus priekšmetus, piemēram, durvis, paneļus, grīdas segumus, apdares materiālus un montāžai gatavas detaļas.
Vienkāršākais veids, kā izprast UV ar cietināmās apdares, ir salīdzināt tās ar parastajām katalizētajām apdarēm, kuras jūs, iespējams, pazīstat. Tāpat kā katalizētās apdares, UV ar cietināmās apdares satur sveķus slāņa veidošanai, šķīdinātāju vai aizstājēju atšķaidīšanai, katalizatoru šķērssavienošanās uzsākšanai un sacietēšanas nodrošināšanai, kā arī dažas piedevas, piemēram, pulēšanas līdzekļus, lai nodrošinātu īpašas īpašības.
Tiek izmantoti vairāki primārie sveķi, tostarp epoksīda, uretāna, akrila un poliestera atvasinājumi.
Visos gadījumos šie sveķi sacietē ļoti cieši un ir šķīdinātāju un skrāpējumu izturīgi, līdzīgi kā katalizēta (konversijas) laka. Tas apgrūtina neredzamu remontu, ja sacietējusī plēve tiek bojāta.
UV starojuma cietinātas apdares var būt 100% cietas vielas šķidrā veidā. Tas nozīmē, ka uz koksnes nogulsnētā slāņa biezums ir tāds pats kā sacietējušā pārklājuma biezums. Nav nekā, kas iztvaikotu. Taču primārie sveķi ir pārāk biezi, lai tos būtu viegli uzklāt. Tāpēc ražotāji pievieno mazākas reaģējošas molekulas, lai samazinātu viskozitāti. Atšķirībā no šķīdinātājiem, kas iztvaiko, šīs pievienotās molekulas savstarpēji saistās ar lielākām sveķu molekulām, veidojot plēvi.
Šķīdinātājus vai ūdeni var pievienot arī kā atšķaidītājus, ja nepieciešams plānāks pārklājums, piemēram, hermētiķim. Taču tie parasti nav nepieciešami, lai apdare būtu izsmidzināma. Pievienojot šķīdinātājus vai ūdeni, tiem jāļauj vai jāpanāk (krāsnī) iztvaikošana, pirms sākas UV sacietēšana.
Katalizators
Atšķirībā no katalizētas lakas, kas sāk sacietēt, pievienojot katalizatoru, UV starojuma cietinātā pārklājumā esošais katalizators, ko sauc par "fotoiniciatoru", neko nedara, kamēr tas netiek pakļauts UV gaismas enerģijai. Pēc tam tas sāk ātru ķēdes reakciju, kas savieno visas pārklājuma molekulas, veidojot plēvi.
Šis process padara UV starojuma iedarbības apdares tik unikālas. Apdarei praktiski nav glabāšanas vai lietošanas laika. Tā paliek šķidrā veidā, līdz to pakļauj UV gaismai. Pēc tam tā pilnībā sacietē dažu sekunžu laikā. Paturiet prātā, ka saules gaisma var ierosināt sacietēšanu, tāpēc ir svarīgi izvairīties no šāda veida iedarbības.
Varētu būt vieglāk iedomāties UV pārklājumu katalizatoru kā divas daļas, nevis vienu. Apdarei jau ir fotoiniciators — aptuveni 5 procenti no šķidruma —, un ir UV gaismas enerģija, kas to iedarbina. Bez abiem nekas nenotiek.
Šī unikālā īpašība ļauj atgūt pārklājuma pārpalikumus ārpus UV gaismas diapazona un izmantot apdari atkārtoti. Tādējādi atkritumus var gandrīz pilnībā novērst.
Tradicionālā UV lampa ir dzīvsudraba tvaika spuldze kopā ar elipsveida reflektoru, kas savāc un virza gaismu uz detaļu. Ideja ir fokusēt gaismu, lai panāktu maksimālu efektu fotoiniciatora iedarbināšanā.
Pēdējās desmitgades laikā LED (gaismas diodes) ir sākušas aizstāt tradicionālās spuldzes, jo LED patērē mazāk elektroenerģijas, kalpo daudz ilgāk, tām nav jāuzsilst un tām ir šaurs viļņu garuma diapazons, tāpēc tās nerada tik daudz problēmu izraisoša siltuma. Šis siltums var sašķidrināt koksnes sveķus, piemēram, priedē, un siltums ir jāizvada.
Tomēr sacietēšanas process ir vienāds. Viss notiek “redzes laukā”. Apdare sacietē tikai tad, ja UV gaisma uz to iekļūst no fiksēta attāluma. Vietas ēnā vai ārpus gaismas fokusa nesacietē. Tas ir būtisks UV sacietēšanas ierobežojums pašlaik.
Lai sacietētu pārklājumu uz jebkura sarežģīta objekta, pat uz kaut kā tik gandrīz plakana kā profilēta līste, gaismas ir jāizvieto tā, lai tās apspīdētu katru virsmu vienādā, fiksētā attālumā, lai atbilstu pārklājuma formulai. Šī iemesla dēļ plakani objekti veido lielāko daļu projektu, kas tiek pārklāti ar UV starojuma apdari.
Divas izplatītākās UV pārklājuma uzklāšanas un sacietēšanas metodes ir plakana līnija un kamera.
Izmantojot plakano līniju, plakanie vai gandrīz plakanie objekti pārvietojas pa konveijeru zem smidzinātāja vai rullīša vai caur vakuuma kameru, pēc tam, ja nepieciešams, caur krāsni, lai noņemtu šķīdinātājus vai ūdeni, un visbeidzot zem UV lampu rindas, lai panāktu sacietēšanu. Pēc tam objektus var nekavējoties sakraut kaudzē.
Kamerās objekti parasti tiek pakārti un pārvietoti pa konveijeru, veicot vienādas darbības. Kamera ļauj apstrādāt visas malas vienlaikus, kā arī nesarežģītus, trīsdimensiju objektus.
Vēl viena iespēja ir izmantot robotu, lai pagrieztu objektu UV lampu priekšā, vai turēt UV lampu un pārvietot objektu ap to.
Piegādātājiem ir galvenā loma
Ar UV starojuma cietināmiem pārklājumiem un iekārtām sadarbība ar piegādātājiem ir vēl svarīgāka nekā ar katalizētām lakām. Galvenais iemesls ir koordinējamo mainīgo lielumu skaits. Tie ietver spuldžu vai LED viļņa garumu un to attālumu no objektiem, pārklājuma formulu un līnijas ātrumu, ja izmantojat apdares līniju.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 23. aprīlis
