Przełom i zastosowanie utwardzanych promieniami UV powłok proszkowych na podłożach ze stopów wrażliwych na ciepło
W przemyśle powlekania metali powłoki proszkowe zajmują czołową pozycję ze względu na ich bezrozpuszczalnikową naturę, prostą obróbkę, niskie zużycie energii i wyjątkową przyjazność dla środowiska. Jednak tradycyjne termoutwardzalne powłoki proszkowe wymagają utwardzania w temperaturach 150-200°C, co stanowi szczególne wyzwanie dla podłoży ze stopów wrażliwych na ciepło, takich jak stopy magnezu i aluminium oraz niektóre stopy miedzi. Wysokie temperatury mogą łatwo powodować zmiany w strukturze metalograficznej podłoża, pogorszyć jego właściwości mechaniczne (takie jak zmniejszona wytrzymałość i udarność), a nawet spowodować deformację, co znacznie ogranicza zastosowanie powłok proszkowych.
Utwardzane promieniami UV powłoki proszkowe wykorzystują proces „topienia i utwardzania UV”, w którym topią się i poziomują w temperaturze wstępnego podgrzewania 90-110°C, a następnie następuje szybkie utwardzanie (5-60 sekund) za pomocą światła ultrafioletowego (długość fali 320-450nm). Proces ten zasadniczo zmniejsza uszkodzenia termiczne podłoży ze stopów wrażliwych na ciepło. Jego główną zaletą jest przeniesienie procesu utwardzania z zależności od ciepła na zależność od światła, osiągając utwardzanie w niskiej temperaturze poprzez reakcję fotochemiczną. Proces ten stał się gorącym tematem badań i zastosowań w dziedzinie powłok.
1. Oddzielny proces i zalety niskiej temperatury: Utwardzane promieniami UV powłoki proszkowe wykorzystują oddzielny proces topienia i utwardzania UV. Etap topienia i poziomowania wymaga jedynie 90–120°C, co jest znacznie niższe niż 150–200°C wymagane dla tradycyjnych powłok termoutwardzalnych. Ten etap pozwala jedynie na stopienie i wypoziomowanie proszku, bez żadnej reakcji sieciowania. Zapobiega to topieniu granic ziaren, degradacji właściwości mechanicznych lub deformacji w stopach wrażliwych na ciepło spowodowanych wysokimi temperaturami.
2. Efektywność energetyczna i ochrona środowiska: Utwardzanie zużywa o 70% mniej energii niż tradycyjne procesy, ponieważ eliminuje potrzebę długotrwałego, wysokotemperaturowego wypiekania (tradycyjne procesy wymagają 15–30 minut, podczas gdy utwardzanie UV zajmuje tylko kilka sekund). Osiąga również zerową emisję LZO i zawiera ponad 40% składników pochodzenia biologicznego, co jest zgodne z trendami zielonej produkcji.
Utwardzane promieniami UV powłoki proszkowe zasadniczo rozwiązują problemy związane z uszkodzeniami w wysokiej temperaturze, z jakimi borykają się stopy wrażliwe na ciepło, poprzez oddzielny proces poziomowania w niskiej temperaturze i utwardzania fotochemicznego. Ich główne zalety to: a) tłumienie uszkodzeń termicznych (temperatura podłoża ≤ 110°C); b) efektywność energetyczna i przyjazność dla środowiska (70% redukcji zużycia energii, zero LZO); c) poprawa wydajności (wskaźniki ilościowe, takie jak przyczepność i odporność na korozję, znacznie przewyższają te w tradycyjnych powłokach); oraz d) przydatność do złożonych komponentów (utwardzanie kierunkowe UV i utwardzanie hybrydowe EB wspierają lokalną naprawę).
Wraz z ciągłym postępem technologii syntezy żywic (takich jak ulepszona płynność w niskiej temperaturze żywic krystalicznych) i dojrzewaniem łańcucha przemysłowego, utwardzane promieniami UV powłoki proszkowe przeszły z laboratorium do produkcji przemysłowej, zapewniając niezawodną ochronę lekkich, wrażliwych na ciepło komponentów ze stopów w przemyśle lotniczym, elektronicznym, zaawansowanych urządzeniach i innych dziedzinach. W przyszłości technologia ta będzie dalej promować innowacje w zakresie zielonej produkcji „zastępowania farby proszkiem”, stając się preferowanym rozwiązaniem do obróbki powierzchni podłoży wrażliwych na ciepło.
Osoba kontaktowa: Mr. Eric Hu
Tel: 0086-13510152819