An de leschte Joerzéngten ass et drëm gaangen, d'Quantitéit u Léisungsmëttel ze reduzéieren, déi an d'Atmosphär fräigesat ginn. Dës gi VOCs (flüchteg organesch Verbindungen) genannt an enthalen am Fong all d'Léisungsmëttel, déi mir benotzen, ausser Aceton, wat eng ganz niddreg photochemesch Reaktivitéit huet an als VOC-Léisungsmëttel ausgenommen ass.
Mee wat wann mir Léisungsmëttel komplett eliminéiere kéinten a trotzdem gutt schützend a dekorativ Resultater mat engem Minimum un Ustrengung kréien?
Dat wier super - an dat kënne mir. D'Technologie, déi dat méiglech mécht, nennt sech UV-Härtung. Si gëtt zënter den 1970er Joren fir all méiglech Materialien agesat, dorënner Metall, Plastik, Glas, Pabeier a ëmmer méi och fir Holz.
UV-gehäerte Beschichtunge härten aus, wa se ultraviolettem Liicht am Nanometerberäich um niddregen Enn oder just ënner dem siichtbare Liicht ausgesat sinn. Zu hire Virdeeler gehéieren eng bedeitend Reduktioun oder eng komplett Eliminatioun vu flüchtege organesche Verbindungen (VOCs), manner Offall, manner Buedemflächebedarf, direkt Handhabung a Stapelung (sou datt keng Dréchregaler gebraucht ginn), reduzéiert Aarbechtskäschten a méi séier Produktiounsraten.
Déi zwee wichteg Nodeeler sinn déi héich Ufankskäschte fir d'Ausrüstung an d'Schwieregkeet fir komplex 3D-Objeten ze veraarbechten. Dofir ass d'UV-Härtung normalerweis op méi grouss Werkstätten limitéiert, déi zimlech flaach Objeten wéi Dieren, Verkleedungen, Biedem, Leisten a montéierfäerdeg Deeler hierstellen.
Dee einfachste Wee fir UV-gehäerte Lackéierungen ze verstoen ass se mat den übleche katalyséierte Lackéierungen ze vergläichen, mat deenen Dir wahrscheinlech vertraut sidd. Wéi bei katalyséierte Lackéierungen enthalen UV-gehäerte Lackéierungen en Harz fir eng Opbauung z'erreechen, e Léisungsmëttel oder Ersatz fir Verdënnung, e Katalysator fir d'Vernetzung z'initiéieren an d'Härtung ze bewierken, an e puer Zousätz wéi Mattéierungsmëttel fir speziell Eegeschaften ze bidden.
Eng Rei vu Primärharzer ginn benotzt, dorënner Derivater vun Epoxy, Urethan, Acryl a Polyester.
An alle Fäll härten dës Harzer ganz haart a si lösungsmittel- a kratzbeständeg, ähnlech wéi katalyséierte (Konversiouns-)Lack. Dëst mécht onsichtbar Reparaturen schwéier, wann de gehärtete Film beschiedegt gëtt.
UV-gehäerte Beschichtunge kënnen zu 100 Prozent fest Substanzen a flësseger Form sinn. Dat heescht, d'Déckt vun deem, wat um Holz ofgesat gëtt, ass déiselwecht wéi d'Déckt vun der gehärter Beschichtung. Et verdampft näischt. Mee den Haaptharz ass ze déck fir eng einfach Uwendung. Dofir fügen d'Hiersteller méi kleng reaktiv Moleküle bäi, fir d'Viskositéit ze reduzéieren. Am Géigesaz zu Léisungsmëttelen, déi verdampfen, vernetzt sech dës bäigefüügt Moleküle mat de gréissere Harzmoleküle fir de Film ze bilden.
Léisungsmëttel oder Waasser kënnen och als Verdënnungsmëttel bäigefüügt ginn, wann eng méi dënn Schichtopbau gewënscht ass, zum Beispill fir eng Versiegelungsschicht. Mee si sinn normalerweis net néideg fir d'Uewerfläch sprëtzbar ze maachen. Wann Léisungsmëttel oder Waasser bäigefüügt ginn, musse se verdampft ginn, oder (an engem Uewen) bruecht ginn, ier d'UV-Aushärtung ufänkt.
De Katalysator
Am Géigesaz zu katalyséiertem Lack, deen ufänkt ze härten, wann de Katalysator derbäigesat gëtt, mécht de Katalysator an enger UV-gehäerteter Uewerfläch, genannt "Photoinitiator", näischt, bis en der Energie vum UV-Liicht ausgesat ass. Dann start en eng séier Kettenreaktioun, déi all d'Moleküle vun der Beschichtung zesumme verbënnt, fir de Film ze bilden.
Dëse Prozess mécht UV-gehäerte Lackéierungen sou eenzegaarteg. Et gëtt am Fong keng Haltbarkeet oder Pot Life fir d'Lackéierung. Si bleift a flësseger Form bis se UV-Liicht ausgesat ass. Dann härt se bannent e puer Sekonnen komplett aus. Denkt drun datt Sonneliicht d'Aushärtung ausléise kann, dofir ass et wichteg dës Zort vu Belaaschtung ze vermeiden.
Et wier vläicht méi einfach, de Katalysator fir UV-Beschichtungen als zwee Deeler ze gesinn anstatt als een. De Photoinitiator ass schonn am Finish - ongeféier 5 Prozent vun der Flëssegkeet - an d'Energie vum UV-Liicht, dat en ausléist. Ouni béides geschitt näischt.
Dës eenzegaarteg Eegeschaft erméiglecht et, Iwwerspray ausserhalb vum UV-Liichtberäich ze recuperéieren an d'Lack erëm ze benotzen. Sou kënnen Offall bal komplett eliminéiert ginn.
Déi traditionell UV-Luucht ass eng Quecksëlwerdampfbir zesumme mat engem elliptesche Reflekter fir d'Liicht ze sammelen an op den Deel ze riichten. D'Iddi ass d'Liicht ze fokusséieren fir de maximalen Effekt ze kréien andeems de Photoinitiator ausgeléist gëtt.
An de leschten zéng Joer oder esou hunn LEDs (Liichtemittend Dioden) ugefaangen, déi traditionell Glühbirnen ze ersetzen, well se manner Stroum verbrauchen, vill méi laang halen, net musse waarm ginn an e schmuele Wellelängteberäich hunn, sou datt se net bal sou vill problematesch Hëtzt produzéieren. Dës Hëtzt kann Harzer am Holz, wéi zum Beispill a Kiefer, verflëssegen an d'Hëtzt muss ofgeleet ginn.
Den Härtungsprozess ass awer dee selwechten. Alles ass "an der Siichtlinn". D'Uewerfläch härt nëmmen aus, wann d'UV-Liicht aus enger fester Distanz drop fällt. Beräicher am Schiet oder ausserhalb vum Fokus vum Liicht härten net aus. Dëst ass eng wichteg Aschränkung vun der UV-Härtung am Moment.
Fir d'Beschichtung op engem komplexen Objet ze härten, och op eppes bal flaachem wéi engem Profilleisten, mussen d'Luuchten esou arrangéiert sinn, datt se all Uewerfläch mat der selwechter fixer Distanz treffen, fir der Formuléierung vun der Beschichtung iwwereneestëmmen. Dëst ass de Grond, datt flaach Objeten déi grouss Majoritéit vun de Projeten ausmaachen, déi mat enger UV-gehäerter Uewerfläch beschichtet sinn.
Déi zwou üblech Arrangementer fir d'UV-Beschichtungsapplikatioun an d'Aushärtung sinn d'Flaachlinn an d'Kammer.
Mat enger flaacher Linn beweege sech déi flaach oder bal flaach Objeten iwwer e Fërderband ënner engem Spray oder enger Roll oder duerch eng Vakuumkammer, dann duerch en Uewen, wann néideg, fir Léisungsmëttel oder Waasser ze entfernen, an zum Schluss ënner enger Rei vun UV-Lampen, fir d'Aushärtung ze bewierken. D'Objeten kënnen dann direkt gestapelt ginn.
A Kammeren ginn d'Objeten normalerweis op engem Fërderband opgehaangen a mat de selwechte Schrëtt beweegt. Eng Kammer erméiglecht d'Veraarbechtung vun alle Säiten gläichzäiteg an d'Veraarbechtung vun net-komplexen, dräidimensionalen Objeten.
Eng aner Méiglechkeet ass, e Roboter ze benotzen, fir den Objet virun UV-Lampen ze rotéieren oder eng UV-Lamp ze halen an den Objet ronderëm ze beweegen.
Fournisseuren spillen eng Schlësselroll
Bei UV-gehäerte Beschichtungen an Ausrüstung ass et nach méi wichteg, mat de Fournisseuren zesummenzeschaffen, wéi bei katalyséierte Lacker. Den Haaptgrond ass d'Zuel vu Variablen, déi koordinéiert musse ginn. Dozou gehéieren d'Wellenlängt vun de Glühbirnen oder LEDs an hir Distanz zu den Objeten, d'Formuléierung vun der Beschichtung an d'Linngeschwindegkeet, wann Dir eng Finish-Linn benotzt.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 23. Abrëll 2023
