page_banner

Automotive Application ng UV-Cured Coatings

Ang teknolohiyang UV ay isinasaalang-alang ng marami na ang teknolohiyang "up-and-coming" para sa pagpapagaling ng mga pang-industriyang coatings. Bagama't maaaring bago ito sa marami sa industriya ng pang-industriya at automotive coatings, mahigit tatlong dekada na ito sa iba pang industriya...

Ang teknolohiyang UV ay isinasaalang-alang ng marami na ang teknolohiyang "up-and-coming" para sa pagpapagaling ng mga pang-industriyang coatings. Bagama't maaaring bago ito sa marami sa industriya ng pang-industriya at automotive coatings, mahigit tatlong dekada na ito sa iba pang industriya. Naglalakad ang mga tao sa mga produktong vinyl flooring na pinahiran ng UV araw-araw, at marami sa atin ang mayroon nito sa ating mga tahanan. Ang teknolohiya ng UV curing ay gumaganap din ng malaking papel sa industriya ng consumer electronics. Halimbawa, sa kaso ng mga cell phone, ang teknolohiyang UV ay ginagamit sa patong ng mga plastic housing, mga coatings upang protektahan ang mga panloob na electronics, UV adhesive bonded na mga bahagi at maging sa paggawa ng mga color screen na makikita sa ilang mga telepono. Katulad nito, ang mga industriya ng optical fiber at DVD/CD ay gumagamit ng UV coatings at adhesives na eksklusibo at hindi iiral tulad ng alam natin ngayon kung hindi pinagana ng teknolohiyang UV ang kanilang pag-unlad.

Kaya ano ang UV curing? Karamihan sa simple, ito ay isang proseso upang i-cross-link (gamutin) ang mga coatings sa pamamagitan ng isang kemikal na proseso na pinasimulan at pinananatili ng UV energy. Sa mas mababa sa isang minuto ang patong ay na-convert mula sa isang likido sa isang solid. May mga pangunahing pagkakaiba sa ilan sa mga hilaw na materyales at ang pag-andar sa mga resin sa patong, ngunit ang mga ito ay malinaw sa gumagamit ng patong.

Naglalagay ng mga UV coating ang mga conventional application equipment tulad ng air-atomized spray gun, HVLP, rotary bell, flow coating, roll coating at iba pang kagamitan. Gayunpaman, sa halip na pumunta sa isang thermal oven pagkatapos ng coating application at solvent flash, ang coating ay ginagamot gamit ang UV energy na nabuo ng mga UV lamp system na inayos sa paraang nagbibigay-liwanag sa coating na may pinakamababang halaga ng enerhiya na kinakailangan upang makamit ang lunas.

Ang mga kumpanya at industriya na nagsasamantala sa mga katangian ng teknolohiyang UV ay naghatid ng pambihirang halaga sa pamamagitan ng pagbibigay ng higit na kahusayan sa produksyon at isang napakahusay na produkto habang pagpapabuti ng kita.

Pagsasamantala sa mga Katangian ng UV

Ano ang mga pangunahing katangian na maaaring mapagsamantalahan? Una, tulad ng nabanggit dati, ang paggamot ay napakabilis at maaaring gawin sa temperatura ng silid. Nagbibigay-daan ito sa mahusay na pagpapagaling ng mga substrate na sensitibo sa init, at lahat ng mga coatings ay maaaring magaling nang napakabilis. Ang UV curing ay isang susi sa pagiging produktibo kung ang hadlang (bottle-neck) sa iyong proseso ay isang mahabang panahon ng lunas. Gayundin, ang bilis ay nagbibigay-daan sa isang proseso na may mas maliit na bakas ng paa. Para sa paghahambing, ang isang kumbensyonal na coating na nangangailangan ng 30 minutong bake sa bilis ng linya na 15 fpm ay nangangailangan ng 450 ft ng conveyor sa oven, habang ang isang UV cured coating ay maaaring mangailangan lamang ng 25 ft (o mas mababa) ng conveyor.

Ang reaksyon ng UV cross-linking ay maaaring magresulta sa isang patong na may napakahusay na pisikal na tibay. Kahit na ang mga coatings ay maaaring mabuo upang maging mahirap para sa mga aplikasyon tulad ng sahig, maaari din silang gawing napaka-flexible. Ang parehong mga uri ng coatings, matigas at nababaluktot, ay ginagamit sa mga automotive application.

Ang mga katangiang ito ay ang mga driver para sa patuloy na pag-unlad at pagtagos ng teknolohiyang UV para sa mga automotive coatings. Siyempre, may mga hamon na nauugnay sa UV curing ng mga pang-industriyang coatings. Ang pangunahing alalahanin ng may-ari ng proseso ay ang kakayahang ilantad ang lahat ng bahagi ng mga kumplikadong bahagi sa enerhiya ng UV. Ang kumpletong ibabaw ng patong ay dapat na malantad sa pinakamababang enerhiya ng UV na kinakailangan upang gamutin ang patong. Nangangailangan ito ng maingat na pagsusuri sa bahagi, pag-racking ng mga bahagi, at pag-aayos ng mga lampara upang maalis ang mga lugar ng anino. Gayunpaman, may mga makabuluhang pagpapabuti sa mga lamp, hilaw na materyales at mga formulated na produkto na nagtagumpay sa karamihan ng mga hadlang na ito.

Automotive Forward Lighting

Ang partikular na automotive application kung saan ang UV ay naging standard na teknolohiya ay nasa automotive forward lighting industry, kung saan ang UV coatings ay ginamit nang higit sa 15 taon at ngayon ay nangunguna sa 80% ng merkado. Ang mga headlamp ay binubuo ng dalawang pangunahing bahagi na kailangang lagyan ng coating - ang polycarbonate lens at ang reflector housing. Ang lens ay nangangailangan ng isang napakatigas, scratch-resistant coating upang maprotektahan ang polycarbonate mula sa mga elemento at pisikal na pang-aabuso. Ang reflector housing ay may UV basecoat (primer) na nagse-seal sa substrate at nagbibigay ng ultra-smooth surface para sa metallization. Ang reflector basecoat market ngayon ay mahalagang 100% UV cured. Ang mga pangunahing dahilan para sa pag-aampon ay pinabuting produktibidad, maliit na proseso ng footprint at superior coating-performance properties.

Kahit na ang mga coatings na ginamit ay UV cured, naglalaman ang mga ito ng solvent. Gayunpaman, karamihan sa overspray ay nire-reclaim at nire-recycle pabalik sa proseso, na nakakamit ng malapit sa 100% na kahusayan sa paglipat. Ang pokus para sa pag-unlad sa hinaharap ay pataasin ang solids sa 100% at alisin ang pangangailangan para sa isang oxidizer.

Mga Bahaging Plastic sa Panlabas

Ang isa sa mga hindi gaanong kilalang mga aplikasyon ay ang paggamit ng isang UV na nalulunasan na clearcoat sa mga molded-in-color na body moldings. Sa una, ang patong na ito ay binuo upang bawasan ang pag-yellowing sa panlabas na pagkakalantad ng vinyl body side moldings. Ang patong ay dapat na napakatigas at nababaluktot upang mapanatili ang pagdirikit nang hindi nabibitak mula sa mga bagay na tumatama sa paghubog. Ang mga driver para sa paggamit ng UV coatings sa application na ito ay ang bilis ng pagpapagaling (maliit na proseso ng bakas ng paa) at higit na mahusay na mga katangian ng pagganap.

Mga Panel ng Katawan ng SMC

Ang sheet molding compound (SMC) ay isang composite material na ginamit bilang alternatibo sa bakal sa loob ng higit sa 30 taon. Ang SMC ay binubuo ng isang glass-fiber-filled polyester resin na na-cast sa mga sheet. Ang mga sheet na ito ay inilalagay sa isang compression mold at nabuo sa mga panel ng katawan. Maaaring piliin ang SMC dahil pinapababa nito ang mga gastos sa tooling para sa maliliit na pagpapatakbo ng produksyon, binabawasan ang timbang, nagbibigay ng dent at corrosion resistance, at nagbibigay ng mas malaking latitude sa mga stylist. Gayunpaman, ang isa sa mga hamon sa paggamit ng SMC ay ang pagtatapos ng bahagi sa planta ng pagpupulong. Ang SMC ay isang porous na substrate. Kapag ang body panel, na nasa sasakyan na ngayon, ay dumaan sa clearcoat paint oven, maaaring magkaroon ng depekto sa pintura na kilala bilang "porosity pop". Mangangailangan ito ng hindi bababa sa isang pag-aayos ng lugar, o kung mayroong sapat na "mga pop," isang buong repaint ng shell ng katawan.

Tatlong taon na ang nakalipas, sa pagsisikap na alisin ang depektong ito, ang BASF Coatings ay nagkomersyal ng isang UV/thermal hybrid sealer. Ang dahilan ng paggamit ng hybrid na lunas ay ang overspray ay mapapagaling sa mga hindi kritikal na ibabaw. Ang pangunahing hakbang upang maalis ang "porosity pops" ay ang pagkakalantad sa enerhiya ng UV, na makabuluhang tumataas ang cross-link density ng nakalantad na patong sa mga kritikal na ibabaw. Kung ang sealer ay hindi nakakatanggap ng pinakamababang enerhiya ng UV, ang patong ay pumasa pa rin sa lahat ng iba pang mga kinakailangan sa pagganap.

Ang paggamit ng dual-cure na teknolohiya sa pagkakataong ito ay nagbibigay ng mga bagong coating properties sa pamamagitan ng paggamit ng UV curing habang nagbibigay ng safety factor para sa coating sa isang high-value application. Ang application na ito ay hindi lamang nagpapakita kung paano ang teknolohiya ng UV ay maaaring magbigay ng mga natatanging katangian ng patong, ipinapakita din nito na ang isang UV-cured coating system ay mabubuhay sa mataas na halaga, mataas na dami, malaki at kumplikadong mga bahagi ng sasakyan. Ang patong na ito ay ginamit sa humigit-kumulang isang milyong mga panel ng katawan.

OEM Clearcoat

Masasabing, ang segment ng merkado ng teknolohiya ng UV na may pinakamataas na visibility ay ang automotive exterior body panel na Class A coatings. Ipinakita ng Ford Motor Company ang teknolohiyang UV sa isang prototype na sasakyan, ang Concept U car, sa North American International Auto Show noong 2003. Ang coating technology na ipinakita ay isang UV-cured clearcoat, na binuo at ibinigay ng Akzo Nobel Coatings. Ang patong na ito ay inilapat at pinagaling sa mga indibidwal na panel ng katawan na ginawa mula sa iba't ibang mga materyales.

Sa Surcar, ang nangungunang pandaigdigang automotive coatings conference na ginaganap bawat ibang taon sa France, parehong nagbigay ng mga presentasyon ang DuPont Performance Coatings at BASF noong 2001 at 2003 sa teknolohiyang UV-curing para sa automotive clearcoats. Ang driver para sa pag-unlad na ito ay upang mapabuti ang isang pangunahing isyu sa kasiyahan ng customer para sa pintura—pagkagasgas at pagkasira. Ang parehong mga kumpanya ay nakabuo ng hybrid-cure (UV at thermal) coatings. Ang layunin ng paghabol sa hybrid na landas ng teknolohiya ay upang mabawasan ang pagiging kumplikado ng sistema ng paggamot ng UV habang nakakamit ang mga katangian ng target na pagganap.

Parehong nag-install ang DuPont at BASF ng mga pilot lines sa kanilang mga pasilidad. Ang DuPont line sa Wuppertal ay may kakayahang magpagaling ng buong katawan. Hindi lamang ang mga kumpanya ng patong ay kailangang magpakita ng mahusay na pagganap ng patong, kailangan din nilang magpakita ng solusyon sa linya ng pintura. Isa sa iba pang benepisyo ng UV/thermal curing na binanggit ng DuPont ay ang haba ng clearcoat na bahagi ng finishing line ay maaaring bawasan ng 50% sa pamamagitan lamang ng pagbabawas sa haba ng thermal oven.

Mula sa panig ng engineering, nagbigay ng presentasyon ang Dürr System GmbH sa isang konsepto ng assembly plant para sa UV curing. Ang isa sa mga pangunahing variable sa mga konseptong ito ay ang lokasyon ng proseso ng paggamot ng UV sa linya ng pagtatapos. Kasama sa mga inhinyero na solusyon ang paghahanap ng mga UV lamp bago, sa loob o pagkatapos ng thermal oven. Nararamdaman ni Dürr na mayroong mga solusyon sa inhinyero para sa karamihan ng mga opsyon sa proseso na kinasasangkutan ng kasalukuyang mga formulasyon na ginagawa. Nagpakita rin ang Fusion UV Systems ng bagong tool — isang computer simulation ng proseso ng UV-curing para sa mga automotive body. Ang pag-unlad na ito ay isinagawa upang suportahan at mapabilis ang pag-aampon ng teknolohiyang UV-curing sa mga planta ng pagpupulong.

Iba pang mga Aplikasyon

Patuloy ang pag-develop para sa mga plastic coating na ginagamit sa mga interior ng sasakyan, coatings para sa mga alloy wheel at wheel cover, clearcoat sa malalaking molded-in-color na bahagi at para sa under-hood na bahagi. Ang proseso ng UV ay patuloy na pinapatunayan bilang isang matatag na platform ng paggamot. Ang lahat ng talagang nagbabago ay ang mga UV coatings ay lumilipat sa mas kumplikado, mas mataas na halaga ng mga bahagi. Ang katatagan at pangmatagalang posibilidad na mabuhay ng proseso ay naipakita sa pasulong na pag-iilaw na aplikasyon. Nagsimula ito mahigit 20 taon na ang nakakaraan at ngayon ay ang pamantayan ng industriya.

Bagama't ang teknolohiya ng UV ay may kung ano ang itinuturing ng ilan na isang "cool" na kadahilanan, ang gustong gawin ng industriya sa teknolohiyang ito ay magbigay ng pinakamahusay na solusyon sa mga problema ng mga finisher. Walang gumagamit ng teknolohiya para sa kapakanan ng teknolohiya. Dapat itong maghatid ng halaga. Ang halaga ay maaaring dumating sa anyo ng pinabuting produktibidad na nauugnay sa bilis ng pagpapagaling. O maaari itong magmula sa mga pinahusay o bagong pag-aari na hindi mo nagawang makamit gamit ang kasalukuyang mga teknolohiya. Maaari itong magmula sa mas mataas na kalidad sa unang pagkakataon dahil ang patong ay bukas sa dumi sa mas kaunting oras. Maaari itong magbigay ng paraan upang bawasan o alisin ang VOC sa iyong pasilidad. Ang teknolohiya ay maaaring maghatid ng halaga. Kailangang patuloy na magtulungan ang industriya ng UV at mga finisher sa paggawa ng mga solusyon na magpapahusay sa bottom line ng finisher.


Oras ng post: Mar-14-2023