UV 경화 분말의 공정 및 장점
MDF는 가공이 쉽고 표면이 균일하고 균질합니다. 천연 목재도 파우더 코팅이 가능하지만 마감이 고르지 않을 수 있습니다. 천연 목재의 수지 및 수분 함량 변화로 인해 가스 배출 및 핀홀 문제가 발생할 수 있습니다.
천연 목재의 밀도, 섬유질, 수지 및 수분 함량은 나무의 종류에 따라 다르며, 재배지의 영향도 있으며, 같은 수종이라 하더라도 나무마다 다릅니다.
파우더 코팅 공정은 낮은 온도와 짧은 노출 시간에서도 열을 사용하여 파우더를 녹이기 때문에 열은 천연 목재에 제어할 수 없는 반응을 일으킬 수 있습니다. 따라서 천연 목재에 파우더 코팅을 적용할 때 표면을 균일하게 만드는 것이 특히 어렵습니다. MDF의 UV 경화 파우더 코팅은 보다 일관되고 시각적으로 만족스러운 표면을 만들어냅니다.
UV 경화성 파우더 코팅은 수지, 안료, 고성능 첨가제, 광개시제를 결합하여 생산됩니다. 광개시제는 고강도 자외선을 흡수하고 자유 라디칼을 생성 및 활성화하여 코팅을 가교하는 핵심 구성 요소입니다. 경화는 분자 수준에서 전체 코팅을 가교하는 것으로 순간적인 경화 단계입니다. "광개시제가 자외선에 노출되자마자 가교가 일어나고 코팅이 즉시 경화됩니다."라고 Lonchak은 말합니다.
첨가제는 스크래치 또는 마모 방지, 광택 및 질감 등 특정 특성을 개선하거나 조정하여 코팅 표면을 향상시킵니다. 안료는 색상과 불투명도를 생성합니다.
UV 경화 분말 코팅은 열경화성 분말 코팅과 동일한 유형의 장비를 사용하여 동일한 방식으로 생산되며, 공정에는 혼합, 압출, 냉각, 슬라이스, 연삭, 등급 지정, 체질 및 포장 등이 포함됩니다.
좋은 경화 효과를 얻으려면 UV 에너지 선량, 강도 및 파장의 적절한 조합을 포함하여 광개시제의 종류와 양을 UV 광원과 일치시켜야 합니다.
파우더 코팅의 UV 경화에 사용할 수 있는 중압 수은 증기 UV 램프에는 여러 가지 유형이 있습니다. 수은 램프("H" 램프)는 단파장(220~320nm) UV 에너지를 제공하며 바니시 및 클리어 코트 적용에 적합합니다. 철 도핑 수은 램프("D" 램프)는 안료 함량이 낮은 시스템의 경화를 돕기 위해 일부 장파장(320-400nm)에서 에너지를 제공합니다. 갈륨 도핑 수은 램프("V" 전구)는 장파장(405~440nm)에서 강력한 에너지 출력을 제공하며 고안료 시스템용 경화 장치입니다. 장파장 에너지는 안료 시스템의 UV 경화 파우더 코팅뿐만 아니라 두꺼운 코팅도 투과합니다.
분말 코팅 시 MDF 초기 공작물은 UV 경화됩니다.
UV 경화형 파우더 코팅의 공정 흐름은 매우 빠릅니다. "20분의 단일 단계 공정으로 초기 MDF 부품을 완성된 부품으로 만들어 포장 및 배송할 준비가 완료됩니다."라고 Loncic은 설명합니다.
먼저 공작물을 생산 라인에 걸고 압축 공기를 분사하여 공정에 남아있는 먼지 입자를 제거합니다. 일반적으로 파우더 코팅 전에 표면 샌딩은 더 이상 필요하지 않습니다. 다음으로 MDF 공작물을 저온 예열 오븐에 1분 동안 넣습니다. "이렇게 하면 도장하기 전에 시트의 수분을 배출하고 MDF의 수분을 표면으로 가져와 시트가 전도성이 있어 파우더 코팅을 유지할 수 있습니다."라고 Loncic은 덧붙입니다.
그런 다음 자동 스프레이 건 시스템을 사용하여 UV 경화성 파우더 코팅을 정전기적으로 도포합니다. 그런 다음 파우더를 저온 오븐에서 1분 동안 더 녹이거나 겔화합니다. 일단 녹으면 공작물은 자외선 아래에서 즉시 고형화됩니다. 20분 이내에 공작물이 완전히 가공되고 포장되어 고객에게 배송될 준비가 완료됩니다.
자외선 경화형 파우더 코팅은 열 경화형 파우더 코팅의 대안으로 20여 년 전에 개발되었습니다. 열 경화는 고온(약 400°F/204°C)이 필요하며 완료하는 데 10~30분 이상 걸립니다. 처리 시간이 길고 다음 단계에서 처리하기 전에 추가 냉각 시간이 필요합니다.
론착이 지적했듯이, 열 경화에 비해 UV 경화의 주요 장점은 시간과 온도 측면에 있습니다. UV 경화 분말 코팅과 열 경화 분말 코팅의 정전기 분말 코팅 공정은 완전히 동일하지만 용융/흐름 및 경화 공정은 기능적으로 두 가지를 구분하는 중요한 차이점입니다.
UV 경화 과정은 즉각적으로 이루어집니다. UV 경화 전에 220-240°F(104-116°C)에서 1분간 예열만 하면 파우더 코팅을 녹이거나 수평을 맞출 수 있습니다. 이는 공정 시간을 크게 단축하고 전체 온도를 낮출 수 있다는 장점이 있어 MDF 제조에서 UV 경화형 파우더 코팅 공정은 매우 중요합니다. "과도한 열과 노출 시간은 시트에 균열 및 기타 결함을 일으킬 수 있습니다."라고 Lonczak은 지적합니다.
분말 코팅에는 몇 가지 도전 과제가 있지만 DVUV는 이를 극복할 수 있는 방법과 수단을 숙달했습니다. 습도와 온도의 변화는 공정의 성공에 영향을 미칠 수 있지만 온도 조절이 가능한 공장에서 공정 제어를 운영하면 쉽게 해결할 수 있습니다. 가습기는 파우더 코팅 전에 MDF 보드가 정확한 수분 수준을 유지하도록 보장합니다.
첫 번째 실행 시 DVUV의 파라미터 설정 및 테스트는 안정적이고 일관된 제품 생산을 보장합니다. DVUV의 각 링크 작동은 공작물에 대한 고객의 파라미터 요구 사항에 따라 맞춤화됩니다. "라인 속도, 건 거리, 공정 온도는 우리가 실행하는 각 프로젝트마다 다르며 수정됩니다."라고 Loncic은 결론을 내립니다.
생산 팀은 품질을 보장하기 위해 실행 중에 점검하는 것 외에도 시운전 단계를 동시에 설정했습니다. 일련의 파괴 및 비파괴 테스트를 포함한 완제품의 품질 관리:
표준 부품과 비교한 공작물 표면의 육안 검사
토크 두께 게이지 테스트(코팅 두께 측정)
광택 읽기
MEK 용제 내성 테스트
"또한 생산 팀은 품질 또는 제작 과정상의 문제가 발생할 경우 예방적 유지보수, 추적성 분석 및 시정 조치 계획을 수립합니다."
DVUV의 분말 코팅 MDF의 미래는 밝습니다. 각국 정부와 규제 당국은 솔벤트 기반 액체 페인트의 사용을 제한하거나 없애고 있습니다.
수성 액체 코팅은 MDF에 사용하기 어렵기 때문에 자외선 경화형 파우더 코팅은 MDF에 이상적인 가공 솔루션입니다.
UV 경화형 파우더 코팅은 용매가 없고 무독성이며 휘발성 유기 화합물(VOC)이나 유해한 대기 오염 물질을 포함하지 않습니다. 생산 작업에는 특별한 허가가 필요하지 않습니다.