Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթմամբ մշակված ծածկույթների կիրառությունները ավտոմոբիլային ոլորտում

Ուլտրամանուշակագույն տեխնոլոգիան շատերի կողմից համարվում է արդյունաբերական ծածկույթների կարծրացման «առաջադեմ» տեխնոլոգիա: Չնայած այն կարող է նոր լինել արդյունաբերական և ավտոմոբիլային ծածկույթների արդյունաբերության շատերի համար, այն ավելի քան երեք տասնամյակ է, ինչ գործում է այլ ոլորտներում…

Ուլտրամանուշակագույն տեխնոլոգիան շատերի կողմից համարվում է արդյունաբերական ծածկույթների կարծրացման «առաջադեմ» տեխնոլոգիա: Չնայած այն կարող է նոր լինել արդյունաբերական և ավտոմոբիլային ծածկույթների արդյունաբերության շատերի համար, այն ավելի քան երեք տասնամյակ գոյություն ունի այլ ոլորտներում: Մարդիկ ամեն օր քայլում են ուլտրամանուշակագույն ճառագայթմամբ պատված վինիլային հատակածածկույթի արտադրանքի վրայով, և մեզանից շատերն ունեն դրանք մեր տներում: Ուլտրամանուշակագույն կարծրացման տեխնոլոգիան նաև մեծ դեր է խաղում սպառողական էլեկտրոնիկայի արդյունաբերության մեջ: Օրինակ, բջջային հեռախոսների դեպքում, ուլտրամանուշակագույն տեխնոլոգիան օգտագործվում է պլաստիկե պատյանների, ներքին էլեկտրոնիկայի պաշտպանության ծածկույթների, ուլտրամանուշակագույն սոսնձով միացված բաղադրիչների և նույնիսկ որոշ հեռախոսների վրա հանդիպող գունավոր էկրանների արտադրության մեջ: Նմանապես, օպտիկական մանրաթելի և DVD/CD արդյունաբերությունները օգտագործում են բացառապես ուլտրամանուշակագույն ծածկույթներ և սոսինձներ և չէին գոյություն ունենա այնպիսին, ինչպիսին մենք դրանք գիտենք այսօր, եթե ուլտրամանուշակագույն տեխնոլոգիան չհնարավորեր դրանց զարգացումը:

Այսպիսով, ի՞նչ է ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման մեջ կարծրացումը: Ամենապարզ ասած՝ դա ծածկույթների խաչաձև կապման (կարծրացման) գործընթաց է ուլտրամանուշակագույն էներգիայի կողմից սկսվող և պահպանվող քիմիական գործընթացի միջոցով: Մեկ րոպեից էլ քիչ ժամանակում ծածկույթը հեղուկ վիճակից վերածվում է պինդ վիճակի: Կան հիմնարար տարբերություններ որոշ հումքների և ծածկույթի մեջ պարունակվող խեժերի ֆունկցիոնալության մեջ, բայց դրանք թափանցիկ են ծածկույթ օգտագործողի համար:

Ավանդական կիրառման սարքավորումները, ինչպիսիք են օդային ատոմիզացված ցողիչ հրացանները, HVLP-ն, պտտվող զանգակները, հոսքային ծածկույթը, գլանաձև ծածկույթը և այլ սարքավորումներ, կիրառում են ուլտրամանուշակագույն ծածկույթներ: Այնուամենայնիվ, ծածկույթի քսումից և լուծիչով փայլեցումից հետո ջերմային վառարան մտնելու փոխարեն, ծածկույթը կարծրանում է ուլտրամանուշակագույն լամպերի համակարգերի կողմից առաջացած ուլտրամանուշակագույն էներգիայով, որոնք կազմակերպված են այնպես, որ ծածկույթը լուսավորվի կարծրացման համար անհրաժեշտ նվազագույն քանակությամբ էներգիայով:

Ընկերություններն ու արդյունաբերությունները, որոնք օգտագործում են ուլտրամանուշակագույն տեխնոլոգիայի հատկանիշները, ապահովել են արտակարգ արժեք՝ ապահովելով արտադրության գերազանց արդյունավետություն և գերազանց վերջնական արտադրանք՝ միաժամանակ բարելավելով շահույթը։

Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման հատկությունների օգտագործումը

Որո՞նք են հիմնական հատկանիշները, որոնք կարելի է օգտագործել: Նախ, ինչպես նշվեց նախկինում, չորացումը շատ արագ է և կարող է իրականացվել սենյակային ջերմաստիճանում: Սա թույլ է տալիս արդյունավետորեն չորացնել ջերմազգայուն հիմքերը, և բոլոր ծածկույթները կարող են շատ արագ չորացվել: Ուլտրամանուշակագույն չորացումը արտադրողականության գրավական է, եթե ձեր գործընթացի սահմանափակումը (խցանման վզիկը) երկար չորացման ժամանակն է: Բացի այդ, արագությունը թույլ է տալիս իրականացնել գործընթաց շատ ավելի փոքր ծավալով: Համեմատության համար, ավանդական ծածկույթը, որը պահանջում է 30 րոպե թխել 15 fpm գծային արագությամբ, պահանջում է 450 ոտնաչափ փոխադրիչ ջեռոցում, մինչդեռ ուլտրամանուշակագույն չորացված ծածկույթը կարող է պահանջել ընդամենը 25 ոտնաչափ (կամ պակաս) փոխադրիչ:

Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման խաչաձև կապման ռեակցիան կարող է հանգեցնել ծածկույթի, որն ունի զգալիորեն ավելի բարձր ֆիզիկական դիմացկունություն: Չնայած ծածկույթները կարող են մշակվել այնպես, որ լինեն կարծր, օրինակ՝ հատակածածկույթի համար, դրանք կարող են նաև շատ ճկուն լինել: Ավտոմոբիլային կիրառություններում օգտագործվում են ծածկույթների երկու տեսակներն էլ՝ կարծրը և ճկունը:

Այս հատկանիշները շարժիչ ուժն են ավտոմոբիլային ծածկույթների համար ուլտրամանուշակագույն տեխնոլոգիայի շարունակական զարգացման և ներթափանցման համար: Իհարկե, կան մարտահրավերներ, որոնք կապված են արդյունաբերական ծածկույթների ուլտրամանուշակագույն կարծրացման հետ: Գործընթացի սեփականատիրոջ համար հիմնական մտահոգությունը բարդ մասերի բոլոր հատվածները ուլտրամանուշակագույն էներգիայի ազդեցությանը ենթարկելու ունակությունն է: Ծածկույթի ամբողջ մակերեսը պետք է ենթարկվի ծածկույթի կարծրացման համար անհրաժեշտ նվազագույն ուլտրամանուշակագույն էներգիային: Սա պահանջում է մասի ուշադիր վերլուծություն, մասերի դարակաշարում և լամպերի դասավորություն՝ ստվերային հատվածները վերացնելու համար: Այնուամենայնիվ, լամպերի, հումքի և բանաձևավորված արտադրանքի զգալի բարելավումներ են եղել, որոնք հաղթահարում են այս սահմանափակումների մեծ մասը:

Ավտոմեքենայի առջևի լուսավորություն

Ավտոմոբիլային կիրառման մեջ, որտեղ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը դարձել է ստանդարտ տեխնոլոգիա, ավտոմոբիլային առջևի լուսավորության արդյունաբերությունն է, որտեղ ուլտրամանուշակագույն ծածկույթները օգտագործվում են ավելի քան 15 տարի և այժմ զբաղեցնում են շուկայի 80%-ը: Առջևի լամպերը բաղկացած են երկու հիմնական բաղադրիչներից, որոնք պետք է ծածկվեն՝ պոլիկարբոնատային ոսպնյակից և անդրադարձնող պատյանից: Ոսպնյակը պահանջում է շատ կոշտ, քերծվածքներից դիմացկուն ծածկույթ՝ պոլիկարբոնատը տարրերից և ֆիզիկական բռնությունից պաշտպանելու համար: Անդրադարձնող պատյանը ունի ուլտրամանուշակագույն հիմք (պրայմեր), որը մեկուսացնում է հիմքը և ապահովում է գերհարթ մակերես մետաղացման համար: Անդրադարձնող հիմքերի շուկան այժմ էապես 100% ուլտրամանուշակագույն ճառագայթմամբ կարծրացված է: Ընդունման հիմնական պատճառներն են եղել արտադրողականության բարձրացումը, փոքր տեխնոլոգիական հետքը և ծածկույթի գերազանց կատարողական հատկությունները:

Չնայած օգտագործվող ծածկույթները ուլտրամանուշակագույն ճառագայթմամբ կարծրացված են, դրանք պարունակում են լուծիչ: Այնուամենայնիվ, ավելորդ ցողման մեծ մասը վերականգնվում և վերամշակվում է գործընթացում՝ հասնելով գրեթե 100% փոխանցման արդյունավետության: Ապագա մշակման նպատակն է պինդ նյութերի քանակը հասցնել 100%-ի և վերացնել օքսիդացնողի անհրաժեշտությունը:

Արտաքին պլաստիկ մասեր

Ավելի քիչ հայտնի կիրառություններից մեկը գունավոր թափքի կողային ձուլվածքների վրա ուլտրամանուշակագույն ճառագայթմամբ կարծրացվող թափանցիկ ծածկույթի օգտագործումն է: Սկզբնապես այս ծածկույթը մշակվել է վինիլային թափքի կողային ձուլվածքների արտաքին ազդեցության տակ դեղնացումը նվազեցնելու համար: Ծածկույթը պետք է լիներ շատ կոշտ և ճկուն՝ կպչունությունը պահպանելու համար՝ առանց ձուլվածքին հարվածող առարկաներից ճաքեր առաջացնելու: Այս կիրառման մեջ ուլտրամանուշակագույն ծածկույթների օգտագործման շարժիչ ուժերն են կարծրացման արագությունը (փոքր տեխնոլոգիական հետք) և գերազանց կատարողական հատկությունները:

SMC մարմնի վահանակներ

Թերթային ձուլման միացությունը (ԹՁՄ) կոմպոզիտային նյութ է, որն ավելի քան 30 տարի օգտագործվել է որպես պողպատի այլընտրանք: ԹՁՄ-ն բաղկացած է ապակե մանրաթելով լցված պոլիեսթերային խեժից, որը ձուլվել է թերթերի մեջ: Այնուհետև այս թերթերը տեղադրվում են սեղմման կաղապարի մեջ և ձևավորվում թափքի վահանակների մեջ: ԹՁՄ-ն կարելի է ընտրել, քանի որ այն նվազեցնում է գործիքավորման ծախսերը փոքր արտադրական շարքերի համար, նվազեցնում է քաշը, ապահովում է փոսերի և կոռոզիայի դիմադրություն և ավելի մեծ ազատություն է տալիս ոճաբաններին: Այնուամենայնիվ, ԹՁՄ-ի օգտագործման մարտահրավերներից մեկը մասի վերջնական մշակումն է հավաքման գործարանում: ԹՁՄ-ն ծակոտկեն հիմք է: Երբ թափքի վահանակը, որն այժմ գտնվում է մեքենայի վրա, անցնում է թափանցիկ ներկման վառարանով, կարող է առաջանալ ներկի թերություն, որը հայտնի է որպես «ծակոտկենության պոկ»: Սա կպահանջի առնվազն տեղային վերանորոգում, կամ եթե կան բավարար «պոկումներ», թափքի պատյանի լրիվ վերաներկում:

Երեք տարի առաջ, այս թերությունը վերացնելու նպատակով, BASF Coatings-ը առևտրայնացրեց ուլտրամանուշակագույն/ջերմային հիբրիդային կնքիչ։ Հիբրիդային կարծրացման օգտագործման պատճառն այն է, որ ավելորդ ցողումը կկարծրացվի ոչ կրիտիկական մակերեսների վրա։ «Ծակոտկենության ցցերը» վերացնելու հիմնական քայլը ուլտրամանուշակագույն էներգիայի ազդեցությունն է, որը զգալիորեն մեծացնում է բաց ծածկույթի խաչաձև կապի խտությունը կրիտիկական մակերեսների վրա։ Եթե կնքիչը չի ստանում նվազագույն ուլտրամանուշակագույն էներգիա, ծածկույթը միևնույն է համապատասխանում է մնացած բոլոր կատարողական պահանջներին։

Այս դեպքում կրկնակի կարծրացման տեխնոլոգիայի կիրառումը ապահովում է նոր ծածկույթի հատկություններ՝ օգտագործելով ուլտրամանուշակագույն կարծրացում, միաժամանակ ապահովելով անվտանգության գործոն ծածկույթի համար բարձր արժեք ունեցող կիրառման դեպքում: Այս կիրառումը ոչ միայն ցույց է տալիս, թե ինչպես կարող է ուլտրամանուշակագույն տեխնոլոգիան ապահովել եզակի ծածկույթի հատկություններ, այլև ցույց է տալիս, որ ուլտրամանուշակագույն կարծրացված ծածկույթի համակարգը կենսունակ է բարձր արժեք ունեցող, մեծ ծավալի, մեծ և բարդ ավտոմոբիլային մասերի վրա: Այս ծածկույթն օգտագործվել է մոտ մեկ միլիոն թափքի վահանակների վրա:

OEM թափանցիկ ծածկույթ

Հավանաբար, ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման տեխնոլոգիաների շուկայի ամենահայտնի հատվածը ավտոմեքենայի արտաքին թափքի վահանակների A դասի ծածկույթներն են: Ford Motor Company-ն 2003 թվականին Հյուսիսամերիկյան միջազգային ավտոսրահում ցուցադրեց ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման տեխնոլոգիան Concept U մեքենայի նախատիպի վրա: Ներկայացված ծածկույթի տեխնոլոգիան ուլտրամանուշակագույն ճառագայթմամբ կարծրացված թափանցիկ ծածկույթ էր, որը մշակվել և մատակարարվել էր Akzo Nobel Coatings-ի կողմից: Այս ծածկույթը քսվել և կարծրացվել է տարբեր նյութերից պատրաստված առանձին թափքի վահանակների վրա:

Surcar-ում՝ Ֆրանսիայում երկու տարին մեկ անցկացվող առաջատար համաշխարհային ավտոմոբիլային ծածկույթների համաժողովում, 2001 և 2003 թվականներին DuPont Performance Coatings-ը և BASF-ը զեկույցներ են ներկայացրել ավտոմոբիլային թափանցիկ ծածկույթների ուլտրամանուշակագույն ճառագայթմամբ կարծրացման տեխնոլոգիայի վերաբերյալ: Այս զարգացման շարժիչ ուժը ներկի քերծվածքների և մաշվածության նկատմամբ հաճախորդների գոհունակության հիմնական խնդրի բարելավումն է: Երկու ընկերություններն էլ մշակել են հիբրիդային կարծրացմամբ (ուլտրամանուշակագույն և ջերմային) ծածկույթներ: Հիբրիդային տեխնոլոգիայի ուղին ընտրելու նպատակն է նվազագույնի հասցնել ուլտրամանուշակագույն կարծրացման համակարգի բարդությունը՝ միաժամանակ հասնելով նպատակային կատարողական հատկություններին:

Ե՛վ DuPont-ը, և՛ BASF-ը իրենց գործարաններում տեղադրել են փորձնական գծեր: Վուպերտալում գտնվող DuPont գիծն ունի ամբողջական մակերեսները չորացնելու ունակություն: Ծածկույթ արտադրող ընկերությունները պետք է ոչ միայն ցուցադրեն լավ ծածկույթի արդյունավետություն, այլև ցուցադրեն ներկման գծի լուծում: DuPont-ի կողմից նշված ուլտրամանուշակագույն/ջերմային չորացման մյուս առավելություններից մեկն այն է, որ վերջնական գծի թափանցիկ ծածկույթի հատվածի երկարությունը կարող է կրճատվել 50%-ով՝ պարզապես ջերմային վառարանի երկարությունը կրճատելով:

Ինժեներական տեսանկյունից, Dürr System GmbH-ն ներկայացրեց ուլտրամանուշակագույն ճառագայթմամբ մշակման հավաքման գործարանի կոնցեպտը: Այս կոնցեպտների հիմնական փոփոխականներից մեկը ուլտրամանուշակագույն մշակման գործընթացի տեղակայումն էր վերջնական գծում: Ինժեներական լուծումները ներառում էին ուլտրամանուշակագույն լամպերի տեղադրումը ջերմային վառարանից առաջ, ներսում կամ հետո: Dürr-ը կարծում է, որ գոյություն ունեն ինժեներական լուծումներ գործընթացային տարբերակների մեծ մասի համար, որոնք ներառում են մշակման փուլում գտնվող ներկայիս բանաձևերը: Fusion UV Systems-ը նաև ներկայացրեց նոր գործիք՝ ավտոմեքենաների թափքերի ուլտրամանուշակագույն մշակման գործընթացի համակարգչային մոդելավորում: Այս մշակումը ձեռնարկվել է հավաքման գործարաններում ուլտրամանուշակագույն մշակմամբ տեխնոլոգիայի ներդրումը աջակցելու և արագացնելու համար:

Այլ ծրագրեր

Ավտոմեքենաների ինտերիերի համար օգտագործվող պլաստիկե ծածկույթների, համաձուլվածքային անիվների և անվադողերի ծածկոցների, մեծ գունավոր ձուլված մասերի և կապոտի տակի մասերի վրա թափանցիկ ծածկույթների մշակման աշխատանքները շարունակվում են: ՈՒլտրամանուշակագույն գործընթացը շարունակում է վավերացվել որպես կայուն կարծրացման հարթակ: Իրականում փոխվում է միայն այն, որ ՈՒլտրամանուշակագույն ծածկույթները տեղափոխվում են ավելի բարդ, ավելի բարձր արժեք ունեցող մասերի վրա: Գործընթացի կայունությունը և երկարաժամկետ կենսունակությունը ցույց են տրվել առջևի լուսավորության կիրառման միջոցով: Այն սկսվել է ավելի քան 20 տարի առաջ և այժմ արդյունաբերության ստանդարտ է:

Չնայած ուլտրամանուշակագույն տեխնոլոգիան ունի այն, ինչը որոշները համարում են «զով» գործոն, այն, ինչ արդյունաբերությունը ցանկանում է անել այս տեխնոլոգիայով, վերջնական մշակման աշխատանքների կատարողների խնդիրների լավագույն լուծումներն ապահովելն է: Ոչ ոք չի օգտագործում տեխնոլոգիան տեխնոլոգիայի համար: Այն պետք է արժեք ապահովի: Արժեքը կարող է լինել բարելավված արտադրողականության տեսքով՝ կապված կարծրացման արագության հետ: Կամ այն ​​կարող է ստացվել բարելավված կամ նոր հատկություններից, որոնք դուք չեք կարողացել ստանալ ներկայիս տեխնոլոգիաներով: Այն կարող է ստացվել ավելի բարձր առաջին անգամից որակից, քանի որ ծածկույթը ավելի կարճ ժամանակով բաց է կեղտի նկատմամբ: Այն կարող է միջոց լինել ձեր օբյեկտում ցնդող օրգանական միացությունները (VOC) նվազեցնելու կամ վերացնելու համար: Տեխնոլոգիան կարող է արժեք ապահովել: Ուլտրամանուշակագույն արդյունաբերությունը և վերջնական մշակման աշխատանքները պետք է շարունակեն համատեղ աշխատել՝ վերջնական մշակման աշխատանքների կատարողների եկամտաբերությունը բարելավող լուծումներ մշակելու համար: