Bez częstego mierzenia natężenia lamp rtęciowych i ciągłego monitorowania procesu jego stabilność jest niemożliwa do osiągnięcia. Oprócz tego prowadzi to do regularnych przestojów i strat w produkcji. W porównaniu do, wynoszącej maksymalnie 2 000 godzin, żywotności lamp rtęciowych, lampa UV LED wytrzyma około 30 000 godzin bez znaczącej utraty intensywności promieniowania UV.
Niezależnie od tego, czy za pomocą lakierów UV lub przemysłowych drukarek cyfrowych wykańczamy płaszczyzny i krawędzie elementów płaskich lub kształtowych, to w pewnym momencie stajemy przed koniecznością utwardzenia powłoki. Jest to jeden z podstawowych etapów procesu wykańczania, a technologie te rozwijają się bardzo szybko. Zrozumienie, które rozwiązanie jest najbardziej odpowiednie, w zależności od podłoża i procesu produkcyjnego, jest niezbędne, jeśli chcemy skorzystać z zalet nowych technologii.
Idealna dla podłoży wrażliwych na temperaturę
W przypadku materiałów UV Cefla Finishing proponuje dwa rozwiązania – UV-R i UV-I. Pierwsze z nich – UV-R to kompaktowa, wszechstronna, wydajna maszyna, łatwa do zintegrowania nawet ze złożonymi liniami wykańczającymi, a do tego dostępna w różnych konfiguracjach. W oparciu o standardową suszarnię UV-R Cefla opracowała także dwie wersje opcjonalne. Pierwsza – UV-R SUPERFOCUS może być stosowana zarówno w liniach z walcowym, jak i natryskowym sposobem aplikacji materiału lakierniczego. Pozwala ona na zmniejszenie nawet o połowę liczby lamp, minimalizując przy tym koszty eksploatacji. System wykorzystuje elektroniczny transformator sterowany przez PLC, który może w sposób ciągły regulować moc lamp, zarządzać recepturami i oszczędzać energię. Druga – UV-R LED to najnowocześniejsza technologia, która jest w stanie spełnić wszelkie wymagania w zakresie suszenia. Diody LED są źródłem zimnego światła UV, które sprawdza się w przypadku podłoży wrażliwych na temperaturę. Dzięki temu zapobiega przegrzaniu lub uszkodzeniu elementów. W tym zakresie Cefla oferuje dwie wersje suszarni: LED i HYBRID.
fot. Cefla Finishing
Lampy UV LED są znacznie prostsze w zarządzaniu. Podczas gdy tradycyjne lampy UV mogą nie być nigdy wyłączane, ponieważ ich nagrzewanie zajmuje sporo czasu. Pozostawienie włączonych standardowych lamp UV wiąże się również z ryzykiem pożaru, więc jeśli firmy je wyłączają, tracą następnie czas na ponowne ich włączenie, co oznacza straty w produkcji. Natomiast lampy UV LED są natychmiast gotowe do użytku i można je włączać i wyłączać w razie potrzeby. W przypadku lamp rtęciowych wymagane są także układy chłodzenia, ponieważ wytwarzają one ozon, który jest odprowadzany z obiektu za pośrednictwem systemu chłodzenia powietrzem. Generuje to koszty, zwłaszcza w przypadku dużych zakładów produkcyjnych.
Od czasu wprowadzenia przez firmę Cefla Finishing technologii LED, szybko znalazła ona miejsce w kilku zastosowaniach przemysłowych, zastępując tradycyjne systemy oparte na lampach galowych lub rtęciowych. O ile firmy korzystające z suszarni UV wykazują duże zainteresowanie możliwościami, jakie daje przejście na lampy UV LED, o tyle rynek nie pojął jeszcze w pełni ich wartości. Najczęściej nową technologią zainteresowane są firmy gotowe zainwestować w nową zintegrowaną linię wykończeniową lub też chcą wymienić stare suszarnie UV z lampami rtęciowymi lub galowymi. W porównaniu z nimi nowa technologia LED jest zrównoważona, przyjazna dla środowiska, bezpieczna i elastyczna. Gwarantuje przy tym stabilność procesu utwardzania. Pozwala także zredukować koszty do ułamka tych, które generuje stara metoda suszenia. Oprócz tego urządzenia te są niezwykle trwałe i wymagają niewielkiego nakładu czynności konserwacyjnych.
Bez częstego mierzenia natężenia lamp rtęciowych i ciągłego monitorowania procesu jego stabilność jest niemożliwa do osiągnięcia. Oprócz tego prowadzi to do regularnych przestojów i strat w produkcji. W porównaniu do, wynoszącej maksymalnie 2 000 godzin, żywotności lamp rtęciowych, lampa UV LED wytrzyma około 30 000 godzin bez znaczącej utraty intensywności promieniowania UV. Tradycyjne lampy powodują także przegrzewanie się elementów płytowych, co jest bardzo niekorzystne z punktu widzenia jakości wykończenia. Dotyczy to zarówno płyt MDF, jak i litego drewna z gatunków iglastych, które w wysokiej temperaturze wydziela żywicę. Lampy UV LED są znacznie chłodniejsze i nie mają negatywnego wpływu na te podłoża.
Standardowe lampy zużywają także o wiele więcej energii, a związane z tym koszty są wysokie, zwiększając koszty produkcji. Trudno w takim przypadku myśleć o rozwoju firmy, a dodatkowym utrudnieniem są ograniczenia w dostawach mocy. Natomiast lampy UV LED zużywają od 50 do 60 proc. mniej niż tradycyjne systemy oparte na lampach rtęciowych.
Kolejnym wyzwaniem jest utylizacja niebezpiecznych lamp rtęciowych. Jest to nie tylko problem biurokratyczny, ale także kwestia ochrony środowiska. Obecnie dyrektywa RoHS uniemożliwia stosowanie lamp rtęciowych do użytku domowego, co w przyszłości z pewnością rozszerzone zostanie na zastosowania przemysłowe.
Równomierne natężenie promieniowania
Natomiast suszarnia UV-I to odpowiedź na proekologiczne trendy w zakresie wykańczania powierzchni. Proces utwardzania przebiega tu w atmosferze obojętnego azotu, co poprawia sieciowanie powłoki i pozwala na obniżenie kosztów związanych z koniecznością stosowania drogich i szkodliwych dodatków do lakieru, czyli fotoinicjatorów. Technologia ta umożliwia ograniczenie ich zawartości od 40 do 70 proc. Dzięki temu lakier jest mniej szkodliwy dla środowiska. Zmniejsza się także efekt żółknięcia, za który właśnie odpowiadają fotoinicjatory. Oprócz tego, do zainicjowania sieciowania, potrzebna jest mniejsza liczba lamp UV, co pozwala zaoszczędzić na kosztach związanych z energią. Warto też wspomnieć, że w przypadku tradycyjnych technologii efekt sieciowania był lepszy w warstwie położonej najbliżej powierzchni płyty niż zewnętrznych, wystawionych na działanie tlenu. Utwardzanie w azocie sprawia, że powłoka jest jednakowo usieciowana w całym przekroju. Oprócz tego poprawia się także jej odporność na plamy i zmniejsza zużycie lakieru, ponieważ elementy pokrywane są cieńszymi warstwami.
Jednorodne sieciowanie i matowanie powierzchni w procesie ekscymeryzacji, po początkowym etapie utwardzania, nie jest łatwym zadaniem. Standardowe lampy UV nie są w stanie zapewnić jednorodności intensywności promieniowania na całej powierzchni płyty. Lampy UV LED zapewniają w każdym przypadku równomierne natężenie, nawet po około 30 000 godzin tracą tylko 10 proc. Ponadto zastosowana długość fali umożliwia doskonałe sieciowanie w całej warstwie powłoki, bez wysychania powierzchniowego, co prowadzi do doskonałego zmatowienia całej powierzchni.
Najnowszym projektem firmy Cefla Finishing jest tunelowa suszarnia ekscymerowa, przeznaczona do produkcji supermatowych elementów meblowych. Technologia ta jest odpowiedzią na zapotrzebowanie ze strony rynku, ponieważ wykończenia matowe cieszą się ostatnio dużym zainteresowaniem. Występuje w dwóch wersjach: EXYDRY-Z do elementów wypukłych i EXYDRY do detali płaskich. EXYDRY to bardzo innowacyjne rozwiązanie, w którym wykorzystano trzy zgłoszone do opatentowania technologie. Dzięki temu, oprócz supermatowego wykończenia, otrzymujemy powierzchnie o znacznie wyższej odporności chemicznej i mechanicznej. Dodatkowo wykazują one także odporność na żółknięcie oraz stwarzają wrażenie gładkich i o jednolitym trójwymiarowym wyglądzie. Nowa technologia pozwala także na uzyskanie efektu „soft-touch”, czyli wyeliminowanie zjawiska powstawania plam po odciskach palców, co jeszcze bardziej podnosi walory użytkowe mebli. Pojęcie ekscymeryzacji związane jest z reakcją polimeryzacji przy udziale katalizatora i bez obecności tlenu. W praktyce wykorzystywana jest specjalna lampa ekscymerowa, emitująca promieniowanie o długości fali wynoszącej 172 nm, działająca w środowisku bogatym w azot. Dzięki temu dochodzi do modyfikacji struktury powierzchni malowanego detalu, bez uszkodzenia nośnika i bez uwalniania jakichkolwiek pozostałości. W procesie tym, na powierzchni bardzo cienkiej warstwy materiału lakierniczego o grubości od 5 do 150 mikronów, powstaje mikrostruktura, która następnie zostaje siatkowana za pomocą tradycyjnych systemów UV.
~Tomasz Bogacki
