Зростаючий попит на технологію радіаційно-затверділих покриттів акцентує увагу на значних економічних, екологічних та технологічних перевагах УФ-затвердіння. Порошкові покриття, що затвердіваються УФ-випромінюванням, повністю використовують цю трійку переваг. Оскільки витрати на енергоносії продовжують зростати, попит на «зелені» рішення також не зменшуватиметься, оскільки споживачі вимагатимуть нових та вдосконалених продуктів і продуктивності.
Ринки винагороджують фірми, які є інноваційними та впроваджують нові технології, інтегруючи ці технологічні переваги у свої продукти та/або процеси. Розробка продуктів, які є кращими, швидшими та дешевшими, залишатиметься нормою, що стимулює інновації. Мета цієї статті — визначити та кількісно оцінити переваги порошкових покриттів, що затвердівають ультрафіолетом, і продемонструвати, що порошкові покриття, що затвердівають ультрафіолетом, відповідають інноваційному виклику «Краще, швидше та дешевше».
Порошкові покриття, що тверднуть УФ-випромінюванням
Краще = Сталий розвиток
Швидше = менше споживання енергії
Дешевше = Більше цінності за меншу вартість
Огляд ринку
Згідно з даними звіту Radtech за лютий 2011 року «Оновлення оцінок ринку УФ/ЕП на основі дослідження ринку», очікується, що продажі порошкових покриттів, що затвердівають за допомогою УФ-випромінювання, зростатимуть щонайменше на три відсотки на рік протягом наступних трьох років. Порошкові покриття, що затвердіваються за допомогою УФ-випромінювання, не містять летких органічних сполук. Ця екологічна перевага є важливою причиною очікуваних темпів зростання.
Споживачі дедалі більше усвідомлюють стан навколишнього середовища. Вартість енергії впливає на рішення про покупку, які тепер базуються на розрахунках, що включають сталий розвиток, енергію та загальні витрати на життєвий цикл продукту. Ці рішення про покупку мають наслідки вгору та вниз по ланцюгах поставок і каналах, а також у різних галузях промисловості та на різних ринках. Архітектори, дизайнери, розробники матеріалів, закупівельні агенти та корпоративні менеджери активно шукають продукти та матеріали, які відповідають певним екологічним вимогам, незалежно від того, чи є вони обов'язковими, такими як CARB (Каліфорнійська рада з повітряних ресурсів), чи добровільними, такими як SFI (Ініціатива сталого лісового господарства) або FSC (Лісова опікунська рада).
Нанесення УФ-порошкового покриття
Сьогодні потреба в екологічно чистих та інноваційних продуктах більша, ніж будь-коли. Це спонукало багатьох виробників порошкових покриттів розробляти покриття для поверхонь, які раніше ніколи не покривалися порошковим фарбуванням. Розробляються нові способи застосування низькотемпературних покриттів та порошків, що затвердівають ультрафіолетом. Ці оздоблювальні матеріали використовуються на термочутливих поверхнях, таких як деревоволокнисті плити середньої щільності (МДФ), пластики, композити та попередньо зібрані деталі.
Порошкове покриття, затверділе під дією ультрафіолетового випромінювання, є дуже міцним покриттям, що відкриває інноваційні можливості дизайну та оздоблення, і може використовуватися на широкому спектрі матеріалів. Однією з матеріалів, що зазвичай використовуються для порошкового покриття, затверділого під дією ультрафіолетового випромінювання, є МДФ. МДФ – це легкодоступний побічний продукт деревообробної промисловості. Він легко обробляється, довговічний і використовується в різноманітних меблевих виробах у роздрібній торгівлі, включаючи вітрини та світильники для торгових точок, робочі поверхні, меблі для медичних та офісних приміщень. Характеристики порошкового покриття, затверділого під дією ультрафіолетового випромінювання, можуть перевершувати характеристики пластикових та вінілових ламінатів, рідких покриттів та термопорошкових покриттів.
Багато видів пластику можна покривати порошковими покриттями, що затвердівають ультрафіолетом. Однак, пластик, покритий ультрафіолетовим порошком, потребує попередньої обробки для створення електростатично провідної поверхні. Для забезпечення адгезії також може знадобитися активація поверхні.
Попередньо зібрані компоненти, що містять термочутливі матеріали, покриваються порошковими покриттями, що затвердівають під дією ультрафіолетового випромінювання. Ці вироби містять низку різних деталей та матеріалів, включаючи пластик, гумові ущільнювачі, електронні компоненти, прокладки та мастила. Ці внутрішні компоненти та матеріали не деградують та не пошкоджуються завдяки надзвичайно низькій температурі процесу та високій швидкості обробки порошкових покриттів, що затвердівають під дією ультрафіолетового випромінювання.
Технологія порошкового УФ-фарбування
Типова система порошкового покриття з УФ-затвердінням вимагає близько 2050 квадратних футів виробничого приміщення. Система оздоблення на основі розчинника з однаковою швидкістю та щільністю лінії має площу понад 16000 квадратних футів. Припускаючи середню вартість оренди $6,50 за квадратний фут на рік, оціночна річна вартість оренди системи з УФ-затвердінням становить $13 300 та $104 000 для системи оздоблення на основі розчинника. Річна економія становить $90 700. Ілюстрація на рисунку 1: Ілюстрація типового виробничого простору для порошкового покриття з УФ-затвердінням порівняно з системою оздоблення на основі розчинника, є графічним представленням різниці в масштабі між площею покриття порошкової системи з УФ-затвердінням та системою оздоблення на основі розчинника.
Параметри для рисунка 1
• Розмір деталі — 9 квадратних футів, оброблений з усіх боків, товщина заготовки 3/4 дюйма
• Порівнянна щільність лінії та швидкість
• Однопрохідна фінішна обробка 3D-деталей
• Завершити збірку плівки
-УФ-порошок – від 2,0 до 3,0 міл залежно від основи
-Фарба на основі розчинника – товщина сухої плівки 1,0 міл
• Умови печі/затвердіння
-УФ-порошок – плавлення за 1 хвилину, полімеризація за допомогою УФ-затвердіння за секунду
-На основі розчинника – 30 хвилин при температурі 264 градуси Фаренгейта
• Ілюстрація не включає підкладку
Функція електростатичного порошкового нанесення в системі порошкового покриття з УФ-затвердінням та в системі термореактивного порошкового покриття однакова. Однак, розділення функцій процесу розплавлення/потоку та затвердіння є відмінною рисою між системою порошкового покриття з УФ-затвердінням та системою термічного порошкового покриття. Таке розділення дозволяє обробнику точно та ефективно контролювати функції розплавлення/потоку та затвердіння, а також допомагає максимізувати енергоефективність, покращити використання матеріалу та, найголовніше, підвищити якість виробництва (див. Рисунок 2: Ілюстрація процесу нанесення порошкового покриття з УФ-затвердінням).
Час публікації: 27 серпня 2025 р.
