Siyah'tan Işığa: Koyu Yüzeyler için Çift Kürleme (UV+Termal)
Endüstriyel kaplama ve malzeme işleme alanında, koyu yüzeylerin yüzey işlemleri uzun süredir teknik atılımlar için bir "kimsesizler diyarı" olarak kabul edilmiştir. İster otomobil iç mekanının piyano siyahı paneli, ister ev aletlerinin metal mat kaplaması veya tüketici elektroniği alanındaki koyu kompozit malzeme olsun, geleneksel tek kürleme sistemi (saf UV kürleme veya saf termal kürleme gibi) her zaman temel bir çelişkiyle karşı karşıyadır: Koyu yüzeylerin güçlü ışık emilimi nedeniyle, geleneksel tek UV kürleme genellikle yetersiz ışık penetrasyonu nedeniyle eksik derin kürlemeye yol açar ve bu da zayıf yapışma ve düzensiz yüzey büzülmesi gibi sorunlara neden olur.
Geleneksel UV kürleme, serbest radikaller oluşturmak için ultraviyole ışığı emmek üzere foto başlatıcılara dayanır, ancak kaplama koyu bir yüzeye uygulandığında, yüksek konsantrasyonlarda pigmentler (karbon siyahı gibi) veya koyu yüzeyler doğal bir ışık bariyeri oluşturacaktır. Deneysel veriler, 50μm'den daha kalın siyah kaplamaların 365nm ultraviyole ışığa geçirgenliğinin %5'ten az olduğunu göstermektedir ve bu da kaplamanın altında teorik değerin yalnızca %30-%40'ı kadar bir çapraz bağlama derecesiyle sonuçlanmaktadır.
Bu kürleme kusuru, özellikle otomotiv iç mekanları ve elektronik ürün muhafazaları gibi üst düzey alanlarda belirgin olmak üzere, kaplamanın azaltılmış hava koşullarına dayanıklılığı ve yetersiz aşınma direnci olarak doğrudan kendini gösterir. Termal kürleme sistemi, ışık penetrasyonu sorununu önleyebilir ve ısı iletimi yoluyla homojen kürleme sağlayabilirken, 150°C'nin üzerindeki yüksek sıcaklık sadece malzeme deformasyonu riski yaratmakla kalmaz, aynı zamanda ısıya duyarlı yüzeylerde (plastikler ve kompozit malzemeler gibi) deformasyona neden olma olasılığı daha yüksektir.
Çift kürleme sistemi (UV+termal kürleme), koyu yüzeylerin kürleme sorununa yenilikçi bir çözüm sunar.
Çift kürleme sistemi, UV ışığı ile başlatılan hızlı yüzey çapraz bağlaması ile başlangıç bir yapı oluşturur ve daha sonra termal kürleme yardımıyla derin polimerizasyon reaksiyonunu tamamlar, bu da sadece ışık penetrasyonunun sınırlamasını çözmekle kalmaz, aynı zamanda malzemenin genel yoğunluğunu da artırır. Bu sinerjik mekanizma, karbon siyahı ve koyu pigmentler içeren kompozit malzemeler için özellikle uygundur. Termal kürleme aşamasındaki moleküler zincir hareketi, UV kürlemeden sonraki mikroporlu kusurları doldurabilir, böylece 120-150℃'de termal kürlemeden sonra malzemenin kesme mukavemeti %40'tan fazla artar.
Çift kürleme sistemi, UV ışığı ve termal enerjinin sıralı koordinasyonu yoluyla malzeme arayüzünden derin yapıya kadar tam boyutlu kontrol sağlar. Belirli atılımlar üç boyutta yansıtılır:
1. Enerji penetrasyonunun gradyan tasarımı
UV aşamasında, yüzey katmanını hızla kürlemek ve yoğun bir koruyucu film oluşturmak için yüksek enerjili kısa dalga boylu bir ışık kaynağı (LED-UV gibi) kullanılır; termal kürleme aşamasında, derin gizli kürleme ajanını aktive etmek için bir gradyan sıcaklık artışı (50-120°C) kullanılır, böylece çapraz bağlama reaksiyonu yüzeyden matrisin içine doğru katman katman gerçekleştirilir. Kimyasal dev BASF tarafından yapılan deneyler, bu işlemin kaplamanın iç gerilimini %32 oranında azalttığını ve yüzeyle olan bağ mukavemetini 8.5MPa'ya çıkardığını doğrulamıştır.
2. Kimyasal reaksiyonların uzaysal ve zamansal ayrışması
Kürleme işlemi, UV'ye duyarlı grupların (akrilatlar gibi) ve ısı ile aktive olan grupların (bloklu izosiyanatlar gibi) ortogonal bir reaksiyon sistemi tasarlanarak hassas bir şekilde kontrol edilebilir. Bu "aşamalı çapraz bağlama" stratejisi, kaplamanın yüksek bir sertliği ( ≥3H) korurken aynı zamanda %15'ten fazla bir kopma uzaması elde etmesini sağlar ve geleneksel süreçlerdeki sertlik ve tokluk arasındaki çelişkiyi tamamen çözer.
3. Dinamik işlem penceresi
Uyarlanabilir akıllı çift kürleme ekipmanı, alt tabakanın rengine ve kalınlığına göre UV dozajını ve sıcak hava parametrelerini gerçek zamanlı olarak ayarlayabilir. Core Rate Intelligence tarafından geliştirilen yapay zeka kontrol modülü, koyu yüzeylerin kürleme verimini tek UV'nin %68'inden %98'e çıkarırken, enerji tüketimini %40 oranında azaltabilir. Bu dinamik adaptasyon yeteneği, çift kürleme sistemini kişiselleştirilmiş üretim ihtiyaçlarını karşılamak için bir "esnek çözüm" haline getirir.
İlgili kişi: Mr. Eric Hu
Tel: 0086-13510152819