Teknologi UV dianggap oleh banyak orang sebagai teknologi yang "sedang naik daun" untuk pengeringan lapisan industri. Meskipun mungkin baru bagi banyak orang di industri pelapis industri dan otomotif, teknologi ini telah ada selama lebih dari tiga dekade di industri lain…
Teknologi UV dianggap oleh banyak orang sebagai teknologi "yang sedang naik daun" untuk pengeringan lapisan industri. Meskipun mungkin baru bagi banyak orang di industri pelapis industri dan otomotif, teknologi ini telah ada selama lebih dari tiga dekade di industri lain. Orang-orang berjalan di atas produk lantai vinil berlapis UV setiap hari, dan banyak dari kita memilikinya di rumah kita. Teknologi pengeringan UV juga memainkan peran penting dalam industri elektronik konsumen. Misalnya, dalam kasus ponsel, teknologi UV digunakan dalam pelapisan casing plastik, pelapisan untuk melindungi elektronik internal, komponen yang terikat perekat UV dan bahkan dalam produksi layar warna yang ditemukan pada beberapa ponsel. Demikian pula, industri serat optik dan DVD/CD menggunakan pelapis dan perekat UV secara eksklusif dan tidak akan ada seperti yang kita kenal sekarang jika teknologi UV tidak memungkinkan pengembangannya.
Jadi, apa itu pengeringan UV? Sederhananya, ini adalah proses pengikatan silang (pengeringan) lapisan melalui proses kimia yang dipicu dan dipertahankan oleh energi UV. Dalam waktu kurang dari satu menit, lapisan tersebut berubah dari cair menjadi padat. Terdapat perbedaan mendasar pada beberapa bahan baku dan fungsi resin dalam lapisan, tetapi hal ini tidak terlihat oleh pengguna lapisan.
Peralatan aplikasi konvensional seperti pistol semprot atomisasi udara, HVLP, rotary bell, pelapis aliran, pelapis rol, dan peralatan lainnya mengaplikasikan pelapis UV. Namun, alih-alih dimasukkan ke dalam oven termal setelah aplikasi pelapisan dan pelarut menyala, lapisan tersebut dikeringkan dengan energi UV yang dihasilkan oleh sistem lampu UV yang diatur sedemikian rupa sehingga menyinari lapisan dengan jumlah energi minimum yang dibutuhkan untuk mencapai pengeringan.
Perusahaan dan industri yang memanfaatkan atribut teknologi UV telah memberikan nilai luar biasa dengan menyediakan efisiensi produksi yang unggul dan produk akhir yang unggul sekaligus meningkatkan keuntungan.
Memanfaatkan Atribut UV
Apa saja atribut kunci yang dapat dimanfaatkan? Pertama, seperti yang telah disebutkan sebelumnya, proses curing sangat cepat dan dapat dilakukan pada suhu ruangan. Hal ini memungkinkan proses curing substrat yang sensitif terhadap panas secara efisien, dan semua lapisan dapat dicuring dengan sangat cepat. Curing UV merupakan kunci produktivitas jika kendala (hambatan) dalam proses Anda adalah waktu curing yang lama. Selain itu, kecepatan ini memungkinkan proses dengan ruang yang jauh lebih kecil. Sebagai perbandingan, pelapis konvensional yang membutuhkan waktu pemanggangan 30 menit dengan kecepatan jalur 15 fpm membutuhkan konveyor sepanjang 450 kaki di dalam oven, sementara pelapis yang dicuring UV mungkin hanya membutuhkan konveyor sepanjang 25 kaki (atau kurang).
Reaksi ikatan silang UV dapat menghasilkan lapisan dengan daya tahan fisik yang jauh lebih unggul. Meskipun pelapis dapat diformulasikan agar keras untuk aplikasi seperti lantai, pelapis juga dapat dibuat menjadi sangat fleksibel. Kedua jenis pelapis, keras dan fleksibel, digunakan dalam aplikasi otomotif.
Atribut-atribut inilah yang mendorong pengembangan dan penetrasi teknologi UV untuk pelapis otomotif secara berkelanjutan. Tentu saja, terdapat tantangan terkait proses pengeringan UV untuk pelapis industri. Perhatian utama pemilik proses adalah kemampuan untuk memaparkan seluruh area komponen kompleks terhadap energi UV. Seluruh permukaan pelapis harus terpapar energi UV minimum yang diperlukan untuk mengeringkan lapisan. Hal ini memerlukan analisis komponen yang cermat, penataan rak komponen, dan pengaturan lampu untuk menghilangkan area bayangan. Namun, telah terjadi peningkatan signifikan pada lampu, bahan baku, dan produk formulasi yang mengatasi sebagian besar kendala ini.
Pencahayaan Maju Otomotif
Aplikasi otomotif spesifik di mana UV telah menjadi teknologi standar adalah dalam industri pencahayaan otomotif yang berorientasi ke depan, di mana lapisan UV telah digunakan selama lebih dari 15 tahun dan kini menguasai 80% pangsa pasar. Lampu depan terdiri dari dua komponen utama yang perlu dilapisi — lensa polikarbonat dan rumah reflektor. Lensa membutuhkan lapisan yang sangat keras dan anti gores untuk melindungi polikarbonat dari cuaca dan kekerasan fisik. Rumah reflektor memiliki lapisan dasar UV (primer) yang menyegel substrat dan memberikan permukaan yang sangat halus untuk proses metalisasi. Pasar lapisan dasar reflektor kini pada dasarnya 100% telah mengalami proses UV curing. Alasan utama adopsi lapisan dasar reflektor adalah peningkatan produktivitas, proses yang lebih ringkas, dan sifat kinerja pelapisan yang unggul.
Meskipun pelapis yang digunakan telah melalui proses UV, lapisan tersebut tetap mengandung pelarut. Namun, sebagian besar overspray didaur ulang kembali ke dalam proses, sehingga mencapai efisiensi transfer mendekati 100%. Fokus pengembangan selanjutnya adalah meningkatkan padatan hingga 100% dan menghilangkan kebutuhan akan oksidator.
Bagian Plastik Eksterior
Salah satu aplikasi yang kurang dikenal adalah penggunaan lapisan bening yang dapat diawetkan dengan UV pada cetakan sisi bodi berwarna. Awalnya, lapisan ini dikembangkan untuk mengurangi kekuningan pada cetakan sisi bodi vinil yang terpapar dari luar. Lapisan ini harus sangat kuat dan fleksibel agar dapat mempertahankan daya rekat tanpa retak akibat benturan benda pada cetakan. Faktor pendorong penggunaan lapisan UV dalam aplikasi ini adalah kecepatan pengeringan (proses yang singkat) dan sifat kinerja yang unggul.
Panel Bodi SMC
Senyawa cetak lembaran (SMC) adalah material komposit yang telah digunakan sebagai alternatif baja selama lebih dari 30 tahun. SMC terdiri dari resin poliester berisi serat kaca yang telah dicetak menjadi lembaran. Lembaran-lembaran ini kemudian ditempatkan dalam cetakan kompresi dan dibentuk menjadi panel bodi. SMC dapat dipilih karena menurunkan biaya perkakas untuk produksi skala kecil, mengurangi bobot, memberikan ketahanan penyok dan korosi, serta memberikan keleluasaan yang lebih besar bagi penata gaya. Namun, salah satu tantangan dalam menggunakan SMC adalah penyelesaian komponen di pabrik perakitan. SMC adalah substrat berpori. Ketika panel bodi, yang sekarang ada pada kendaraan, melewati oven cat clearcoat, cacat cat yang dikenal sebagai "pop porositas" dapat terjadi. Ini akan membutuhkan setidaknya perbaikan di suatu titik, atau jika ada cukup banyak "pop", pengecatan ulang penuh pada rangka bodi.
Tiga tahun lalu, dalam upaya menghilangkan cacat ini, BASF Coatings mengomersialkan sealer hibrida UV/termal. Alasan penggunaan pengawetan hibrida adalah agar overspray dapat diawetkan pada permukaan yang tidak kritis. Langkah kunci untuk menghilangkan "pori-pori" adalah paparan energi UV, yang secara signifikan meningkatkan kerapatan ikatan silang lapisan yang terpapar pada permukaan kritis. Jika sealer tidak menerima energi UV minimum, lapisan tersebut tetap memenuhi semua persyaratan kinerja lainnya.
Penggunaan teknologi dual-cure dalam hal ini memberikan sifat pelapisan baru dengan memanfaatkan proses curing UV sekaligus memberikan faktor keamanan bagi pelapisan tersebut dalam aplikasi bernilai tinggi. Aplikasi ini tidak hanya menunjukkan bagaimana teknologi UV dapat memberikan sifat pelapisan yang unik, tetapi juga menunjukkan bahwa sistem pelapisan UV-cure layak digunakan pada komponen otomotif bernilai tinggi, bervolume tinggi, berukuran besar, dan kompleks. Pelapisan ini telah digunakan pada sekitar satu juta panel bodi.
Lapisan Bening OEM
Segmen pasar teknologi UV dengan visibilitas tertinggi bisa dibilang adalah pelapis Kelas A untuk panel bodi eksterior otomotif. Ford Motor Company memamerkan teknologi UV pada sebuah prototipe kendaraan, mobil Concept U, di North American International Auto Show tahun 2003. Teknologi pelapis yang dipamerkan adalah lapisan bening yang diawetkan dengan UV, diformulasikan dan dipasok oleh Akzo Nobel Coatings. Lapisan ini diaplikasikan dan diawetkan pada masing-masing panel bodi yang terbuat dari berbagai material.
Di Surcar, konferensi pelapis otomotif global terkemuka yang diadakan dua tahun sekali di Prancis, DuPont Performance Coatings dan BASF memberikan presentasi pada tahun 2001 dan 2003 tentang teknologi UV-curing untuk lapisan bening otomotif. Pengembangan ini didorong untuk meningkatkan kepuasan pelanggan utama cat—ketahanan gores dan kerusakan. Kedua perusahaan telah mengembangkan pelapis hibrida (UV & termal). Tujuan penerapan teknologi hibrida ini adalah untuk meminimalkan kompleksitas sistem UV-curing sekaligus mencapai sifat kinerja yang diinginkan.
Baik DuPont maupun BASF telah memasang jalur percontohan di fasilitas mereka. Lini DuPont di Wuppertal memiliki kemampuan untuk mengeringkan seluruh bodi. Perusahaan pelapis tidak hanya harus menunjukkan kinerja pelapisan yang baik, tetapi juga harus mendemonstrasikan solusi jalur pengecatan. Salah satu manfaat lain dari pengeringan UV/termal yang disebutkan oleh DuPont adalah panjang lapisan bening pada jalur akhir dapat dikurangi hingga 50% hanya dengan mengurangi panjang oven termal.
Dari sisi teknik, Dürr System GmbH memberikan presentasi tentang konsep pabrik perakitan untuk proses pengeringan UV. Salah satu variabel kunci dalam konsep ini adalah lokasi proses pengeringan UV di lini akhir. Solusi rekayasa mencakup penempatan lampu UV sebelum, di dalam, atau setelah oven termal. Dürr merasa bahwa terdapat solusi rekayasa untuk sebagian besar opsi proses yang melibatkan formulasi terkini yang sedang dikembangkan. Fusion UV Systems juga mempresentasikan perangkat baru — simulasi komputer proses pengeringan UV untuk bodi otomotif. Pengembangan ini dilakukan untuk mendukung dan mempercepat adopsi teknologi pengeringan UV di pabrik perakitan.
Aplikasi Lainnya
Pengembangan pelapis plastik untuk interior otomotif, pelapis untuk velg dan penutup roda, lapisan bening untuk komponen besar berwarna cetak, dan untuk komponen di bawah kap mesin terus berlanjut. Proses UV terus divalidasi sebagai platform curing yang stabil. Perubahan yang nyata adalah pelapis UV semakin merambah ke komponen yang lebih kompleks dan bernilai lebih tinggi. Stabilitas dan kelayakan jangka panjang proses ini telah dibuktikan dengan penerapan pencahayaan maju. Proses ini dimulai lebih dari 20 tahun yang lalu dan kini menjadi standar industri.
Meskipun teknologi UV memiliki faktor yang dianggap "keren" oleh sebagian orang, industri ingin memberikan solusi terbaik untuk masalah para finisher. Teknologi ini tidak digunakan hanya demi teknologi itu sendiri. Teknologi harus memberikan nilai. Nilai tersebut dapat berupa peningkatan produktivitas yang berkaitan dengan kecepatan pengeringan. Nilai tersebut juga dapat berasal dari sifat-sifat yang lebih baik atau baru yang belum dapat dicapai dengan teknologi saat ini. Nilai tersebut dapat berasal dari kualitas awal yang lebih tinggi karena lapisan tersebut rentan terhadap kotoran dalam waktu yang lebih singkat. Hal ini dapat menjadi cara untuk mengurangi atau menghilangkan VOC di fasilitas Anda. Teknologi ini dapat memberikan nilai. Industri UV dan finisher perlu terus bekerja sama untuk menciptakan solusi yang meningkatkan keuntungan finisher.
Waktu posting: 14-Mar-2023
