Son birkaç on yıldır amaç, atmosfere salınan çözücü miktarını azaltmaktır. Bunlara VOC'ler (uçucu organik bileşikler) denir ve aslında, fotokimyasal reaktivitesi çok düşük olan ve bu nedenle VOC çözücü olarak kabul edilmeyen aseton hariç, kullandığımız tüm çözücüleri içerirler.
Peki ya çözücüleri tamamen ortadan kaldırıp, minimum çabayla yine de iyi koruyucu ve dekoratif sonuçlar elde edebilseydik?
Bu harika olurdu ve biz de bunu yapabiliriz. Bunu mümkün kılan teknolojiye UV kürleme denir. 1970'lerden beri metal, plastik, cam, kağıt ve giderek artan bir şekilde ahşap dahil olmak üzere her türlü malzeme için kullanılmaktadır.
UV ile kürlenen kaplamalar, görünür ışığın alt ucunda veya hemen altında, nanometre aralığındaki ultraviyole ışığa maruz kaldıklarında kürleşirler. Avantajları arasında VOC'lerin önemli ölçüde azaltılması veya tamamen ortadan kaldırılması, daha az atık, daha az alan gereksinimi, anında işleme ve istifleme (bu nedenle kurutma raflarına gerek yok), düşük işçilik maliyetleri ve daha hızlı üretim oranları yer almaktadır.
İki önemli dezavantajı, ekipmanın yüksek başlangıç maliyeti ve karmaşık 3 boyutlu nesnelerin işlenmesindeki zorluktur. Bu nedenle UV kürleme genellikle kapı, panel, döşeme, pervaz ve montaja hazır parçalar gibi nispeten düz nesneler üreten daha büyük atölyelerle sınırlıdır.
UV ile kürlenen kaplamaları anlamanın en kolay yolu, muhtemelen aşina olduğunuz yaygın katalizli kaplamalarla karşılaştırmaktır. Katalizli kaplamalarda olduğu gibi, UV ile kürlenen kaplamalar da kalınlık sağlamak için bir reçine, inceltme için bir çözücü veya ikame madde, çapraz bağlamayı başlatmak ve kürlenmeyi sağlamak için bir katalizör ve özel özellikler sağlamak için matlaştırıcı maddeler gibi bazı katkı maddeleri içerir.
Epoksi, üretan, akrilik ve polyester türevleri de dahil olmak üzere bir dizi birincil reçine kullanılmaktadır.
Tüm durumlarda bu reçineler çok sertleşir ve katalize (dönüştürme) verniğine benzer şekilde çözücüye ve çizilmeye karşı dayanıklıdır. Bu durum, sertleşmiş film hasar görürse görünmez onarımları zorlaştırır.
UV ile kürlenen kaplamalar, sıvı halde %100 katı madde içerebilir. Yani, ahşap üzerine uygulanan malzemenin kalınlığı, kürlenmiş kaplamanın kalınlığıyla aynıdır. Buharlaşacak bir şey yoktur. Ancak ana reçine, kolay uygulama için çok kalındır. Bu nedenle üreticiler, viskoziteyi azaltmak için daha küçük reaktif moleküller eklerler. Buharlaşan çözücülerin aksine, bu eklenen moleküller, filmi oluşturmak için daha büyük reçine molekülleriyle çapraz bağlanır.
İnce bir film tabakası istendiğinde, örneğin bir astar katmanı için, inceltici olarak çözücüler veya su da eklenebilir. Ancak bunlar genellikle kaplamanın püskürtülebilir hale gelmesi için gerekli değildir. Çözücüler veya su eklendiğinde, UV kürleme başlamadan önce buharlaşmalarına izin verilmeli veya (bir fırında) buharlaştırılmalıdır.
katalizör
Katalizör eklendiği anda kürleşmeye başlayan katalizli verniğin aksine, UV ile kürlenen kaplamadaki "foto başlatıcı" adı verilen katalizör, UV ışığının enerjisine maruz kalana kadar hiçbir şey yapmaz. Ardından, kaplamadaki tüm molekülleri birbirine bağlayarak filmi oluşturan hızlı bir zincirleme reaksiyon başlatır.
Bu işlem, UV ile kürlenen kaplamaları bu kadar eşsiz kılan şeydir. Kaplamanın raf ömrü veya kullanım ömrü neredeyse yoktur. UV ışığına maruz kalana kadar sıvı halde kalır. Ardından birkaç saniye içinde tamamen kürleşir. Güneş ışığının kürleşmeyi tetikleyebileceğini unutmayın, bu nedenle bu tür maruziyetten kaçınmak önemlidir.
UV kaplamalar için katalizörü tek bir parça yerine iki parça olarak düşünmek daha kolay olabilir. Birincisi, kaplamanın içinde zaten bulunan foto başlatıcı (sıvının yaklaşık %5'i) ve ikincisi, onu harekete geçiren UV ışığının enerjisi. İkisi olmadan hiçbir şey olmaz.
Bu eşsiz özellik, UV ışığının etki alanı dışında kalan boya artıklarını geri kazanmayı ve boyayı tekrar kullanmayı mümkün kılar. Böylece atık neredeyse tamamen ortadan kaldırılabilir.
Geleneksel UV ışığı, ışığı toplayıp parçanın üzerine yönlendirmek için elips şeklinde bir reflektörle birlikte bir cıva buharı ampulünden oluşur. Amaç, foto başlatıcıyı harekete geçirmede maksimum etki için ışığı odaklamaktır.
Son on yılda LED'ler (ışık yayan diyotlar), daha az elektrik tüketmeleri, çok daha uzun ömürlü olmaları, ısınmalarına gerek olmaması ve dar dalga boyu aralığına sahip olmaları nedeniyle geleneksel ampullerin yerini almaya başladı. Bu sayede, sorunlara yol açan ısıyı neredeyse hiç üretmiyorlar. Bu ısı, çam gibi ağaçlardaki reçineleri sıvılaştırabilir ve bu ısının dışarı atılması gerekir.
Kürleme işlemi aynıdır, ancak her şey "görüş hattı" prensibine dayanır. Yüzey ancak UV ışığı sabit bir mesafeden çarptığında kürlenir. Gölgede kalan veya ışığın odak noktasının dışında kalan alanlar kürlenmez. Bu, şu anda UV kürlemenin önemli bir sınırlamasıdır.
Herhangi bir karmaşık nesnenin, hatta profilli bir kalıp gibi neredeyse düz bir nesnenin bile kaplamasının kürlenmesi için, ışıkların kaplamanın formülasyonuna uyacak şekilde her yüzeye aynı sabit mesafeden çarpacak şekilde düzenlenmesi gerekir. Bu nedenle, UV ile kürlenen bir kaplama ile kaplanan projelerin büyük çoğunluğunu düz nesneler oluşturur.
UV kaplama uygulaması ve kürleme için en yaygın iki yöntem düz hat ve oda yöntemidir.
Düz hat yönteminde, düz veya neredeyse düz nesneler bir konveyör üzerinde püskürtme veya silindir altında veya bir vakum odasından geçirilerek hareket ettirilir, gerekirse çözücüleri veya suyu uzaklaştırmak için bir fırından geçirilir ve son olarak kürleme işlemini gerçekleştirmek için bir dizi UV lambasının altından geçirilir. Nesneler daha sonra hemen üst üste istiflenebilir.
Odacıklarda, nesneler genellikle asılır ve aynı adımlardan geçirilerek bir konveyör üzerinde hareket ettirilir. Odacık, tüm yüzeylerin aynı anda işlenmesini ve karmaşık olmayan, üç boyutlu nesnelerin işlenmesini mümkün kılar.
Bir diğer olasılık ise, robot kullanarak nesneyi UV lambalarının önünde döndürmek veya UV lambasını tutarak nesneyi lambanın etrafında hareket ettirmektir.
Tedarikçiler kilit rol oynuyor.
UV ile kürlenen kaplamalar ve ekipmanlarda, katalize verniklere kıyasla tedarikçilerle çalışmak daha da önemlidir. Bunun temel nedeni, koordine edilmesi gereken değişkenlerin sayısıdır. Bunlar arasında ampullerin veya LED'lerin dalga boyu ve nesnelere olan mesafeleri, kaplamanın formülasyonu ve eğer bir son işlem hattı kullanıyorsanız hat hızı yer almaktadır.
Yayın tarihi: 23 Nisan 2023
