Proces en voordelen van UV-uithardende poeders

MDF is gemakkelijk te bewerken en heeft een homogeen en homogeen oppervlak. Natuurlijk hout kan ook gepoedercoat worden, maar de afwerking kan ongelijkmatig zijn. Problemen met uitgassing en gaatjes kunnen optreden door veranderingen in hars en vochtgehalte in natuurlijk hout.

De dichtheid, vezels, hars en het vochtgehalte van natuurlijk hout varieert per houtsoort, naast het effect van waar het wordt gekweekt, en zelfs als de boomsoort hetzelfde is, is elke boom anders.

Omdat het poedercoatingproces warmte gebruikt om het poeder te smelten, zelfs bij lagere temperaturen en korte inwerkingstijden, kan warmte oncontroleerbare reacties veroorzaken in natuurlijk hout. Dit maakt het bereiken van een uniform oppervlak bijzonder problematisch wanneer poedercoatings worden aangebracht op natuurlijk hout. UV-geharde poedercoating van MDF produceert een consistenter, visueel aantrekkelijker oppervlak.

UV-uithardende poedercoatings worden geproduceerd door harsen, pigmenten, hoogwaardige additieven en fotoinitiatoren te combineren. Fotoinitiatoren zijn belangrijke componenten, ze absorberen UV-licht van hoge intensiteit en genereren en activeren vrije radicalen om de coating te verknopen. Uitharding is de verknoping van de hele coating op moleculair niveau en is een onmiddellijke uithardingsfase. "Zodra de fotoinitiator wordt blootgesteld aan UV-licht, vindt de verknoping plaats en hardt de coating onmiddellijk uit," aldus Lonchak.

Additieven verbeteren het coatingoppervlak door specifieke eigenschappen te verbeteren of aan te passen - weerstand tegen krassen of vlekken, glans en textuur. Pigmenten zorgen voor kleur en dekkracht.

UV-geharde poedercoatings worden op dezelfde manier geproduceerd als thermohardende poedercoatings, met dezelfde soort apparatuur - processen zoals mengen, extruderen, koelen, snijden, malen, sorteren, zeven en verpakken.

Voor een goed uithardingseffect is het nodig om het type en de hoeveelheid fotoinitiator af te stemmen op de UV-lichtbron, inclusief de juiste combinatie van UV-energiedosis, -intensiteit en -golflengte.

Er zijn verschillende soorten middendruk kwikdamp UV-lampen beschikbaar voor UV-uitharding van poedercoatings. Kwiklampen ("H"-lampen) leveren UV-energie met een korte golflengte (220-320 nm) en zijn geschikt voor vernis- en blanke laktoepassingen. Ijzer-gedoopte kwiklampen ("D"-lampen) leveren energie bij enkele langere golflengten (320-400 nm) om te helpen bij de uitharding van systemen met een laag pigmentgehalte. Gallium-gedoopte kwiklampen ("V"-lampen) hebben een sterke energieafgifte bij lange golflengten (405-440 nm) en zijn krachtige uithardingsapparaten voor systemen met veel pigment. Energie met een lange golflengte penetreert dikkere coatings en UV-geharde poedercoatings van gepigmenteerde systemen.

MDF werkstukken worden UV uitgehard tijdens het poedercoaten

De processtroom voor UV-uithardende poedercoatings is snel. "Het is een proces van 20 minuten in één stap dat een MDF-onderdeel verandert in een afgewerkt onderdeel dat klaar is om verpakt en verzonden te worden", legt Loncic uit.

Eerst wordt het werkstuk aan de productielijn gehangen en worden de stofdeeltjes die tijdens het proces achterblijven, verwijderd door perslucht te sproeien. Oppervlakteschuren is meestal niet meer nodig voor het poedercoaten. Vervolgens gaat het MDF-werkstuk één minuut in een voorverwarmde oven op lage temperatuur. "Dit ontlucht de plaat voor het verven en brengt het vocht van het MDF naar het oppervlak, waardoor de plaat geleidend wordt om de poedercoating vast te houden," voegt Loncic toe.

Vervolgens wordt de UV-uithardende poedercoating elektrostatisch aangebracht met een automatisch spuitpistool. Het poeder wordt dan gesmolten of geleert in een oven op lage temperatuur gedurende één minuut. Eenmaal gesmolten stolt het werkstuk onmiddellijk onder UV-licht. In minder dan 20 minuten is het werkstuk volledig bewerkt en klaar om verpakt en verzonden te worden naar de klant.

UV-uithardende poedercoatings werden meer dan 20 jaar geleden ontwikkeld als alternatief voor thermisch uithardende poedercoatings. Thermische uitharding vereist hoge temperaturen (ongeveer 400°F/204°C) en duurt 10-30 minuten of langer om te voltooien. De verwerkingstijd is langer en er is extra koeltijd nodig voor de verwerking in de volgende stap.

Zoals Lonchak aangeeft, zijn de belangrijkste voordelen van UV-uitharding ten opzichte van thermische uitharding de tijd en de temperatuur. Het elektrostatische poedercoatproces voor UV-geharde poedercoatings en thermisch uitgeharde poedercoatings is precies hetzelfde, maar de smelt- en uithardingsprocessen zijn belangrijke verschillen die de twee functioneel van elkaar onderscheiden.

Het UV-uithardingsproces vindt onmiddellijk plaats. Er is slechts een korte opwarmtijd van één minuut nodig bij 104-116°C (220-240°F) om de poedercoating te smelten/egaliseren voor de UV-uitharding. Dit heeft het voordeel dat de procestijd aanzienlijk wordt verkort en de algehele temperatuur wordt verlaagd, waardoor het UV-uithardende poedercoatingproces erg belangrijk wordt bij de productie van MDF. "Overmatige hitte en blootstellingstijd kunnen leiden tot barsten en andere defecten in de plaat," merkte Lonczak op.

Poedercoatings vormen een aantal uitdagingen, maar DVUV heeft de maatregelen en middelen onder de knie om ze te overwinnen. Variaties in vochtigheid en temperatuur kunnen van invloed zijn op het succes van een proces, maar dit kan eenvoudig worden aangepakt door procesbesturing toe te passen in een fabriek met temperatuurregeling. Een luchtbevochtiger zorgt ervoor dat de MDF-plaat de juiste vochtigheidsgraad behoudt voordat de poedercoating wordt aangebracht.

DVUV's parameterinstelling en testen bij de eerste run zorgen ook voor de productie van stabiele en consistente producten. De bediening van elke schakel door DVUV wordt aangepast aan de parametervereisten van de klant voor het werkstuk. "Lijnsnelheid, pistoolafstand en procestemperatuur zijn verschillend en worden gecorrigeerd voor elk project dat we uitvoeren," concludeert Loncic.

Het productieteam controleert niet alleen tijdens de productie om de kwaliteit te waarborgen, maar voert tegelijkertijd ook inbedrijfstellingsstappen uit. Kwaliteitscontrole van afgewerkte werkstukken, inclusief een reeks destructieve en niet-destructieve tests:

Visuele inspectie van werkstukoppervlakken vergeleken met standaardonderdelen

Laagdiktemetertest (laagdikte meten)

glanslezen

MEK-bestendigheidstest tegen oplosmiddelen

"Onze productieteams beschikken ook over preventief onderhoud, traceerbaarheidsanalyses en corrigerende actieplannen wanneer er problemen zijn met de kwaliteit of vakmanschap."

De toekomst ziet er rooskleurig uit voor gepoedercoat MDF van DVUV. Regeringen en regelgevende instanties beperken of verbieden het gebruik van vloeibare verven op basis van oplosmiddelen.

Vloeibare coatings op waterbasis zijn moeilijk te gebruiken op MDF, waardoor UV-uithardende poedercoatings een ideale verwerkingsoplossing zijn voor MDF.

UV-uithardende poedercoatings bevatten geen oplosmiddelen, zijn niet giftig en bevatten geen vluchtige organische stoffen (VOS) of schadelijke luchtverontreinigende stoffen. Voor productieactiviteiten is geen speciale toestemming nodig.