التمهيدي على الطلاءات المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية

خلال العقود القليلة الماضية، تم تقليل كمية المذيبات المنبعثة إلى الغلاف الجوي. تسمى هذه المركبات العضوية المتطايرة (VOCs)، وهي تشمل فعليًا جميع المذيبات التي نستخدمها باستثناء الأسيتون، الذي يتمتع بتفاعل كيميائي ضوئي منخفض جدًا وتم إعفاءه من مذيبات المركبات العضوية المتطايرة.

ولكن ماذا لو تمكنا من التخلص من المذيبات تمامًا وما زال بإمكاننا الحصول على نتائج وقائية وتزيينية جيدة بأقل جهد؟
سيكون ذلك أمرًا رائعًا – ونحن قادرون على ذلك. التكنولوجيا التي تجعل هذا ممكنا تسمى العلاج بالأشعة فوق البنفسجية. لقد تم استخدامه منذ السبعينيات لجميع أنواع المواد بما في ذلك المعدن والبلاستيك والزجاج والورق وبشكل متزايد للخشب.

يتم معالجة الطلاءات المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية عند تعرضها للأشعة فوق البنفسجية في نطاق النانومتر عند الطرف المنخفض أو أسفل الضوء المرئي مباشرةً. وتشمل مزاياها تقليلًا كبيرًا أو التخلص التام من المركبات العضوية المتطايرة، وتقليل النفايات، وتقليل المساحة الأرضية المطلوبة، والمعالجة والتكديس الفوري (لذلك لا حاجة لرفوف التجفيف)، وتقليل تكاليف العمالة ومعدلات إنتاج أسرع.
العيبان المهمان هما التكلفة الأولية العالية للمعدات وصعوبة إنهاء الكائنات المعقدة ثلاثية الأبعاد. لذا فإن الدخول في المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية يقتصر عادةً على المتاجر الكبيرة التي تصنع أشياء مسطحة إلى حد ما مثل الأبواب والألواح والأرضيات والأجزاء الجاهزة للتجميع.

أسهل طريقة لفهم التشطيبات المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية هي مقارنتها بالتشطيبات المحفزة الشائعة التي ربما تكون على دراية بها. كما هو الحال مع التشطيبات المحفزة، تحتوي التشطيبات المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية على راتينج لتحقيق البناء، ومذيب أو بديل للترقق، ومحفز لبدء التشابك وإحداث المعالجة وبعض المواد المضافة مثل عوامل التسطيح لتوفير خصائص خاصة.

يتم استخدام عدد من الراتنجات الأولية، بما في ذلك مشتقات الإيبوكسي واليوريثان والأكريليك والبوليستر.
في جميع الحالات، يتم علاج هذه الراتنجات بشدة وهي مقاومة للمذيبات والخدش، على غرار الورنيش المحفز (التحويل). وهذا يجعل الإصلاحات غير المرئية صعبة إذا تعرض الفيلم المعالج للتلف.

يمكن أن تكون التشطيبات المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية عبارة عن مواد صلبة بنسبة 100 بالمائة في شكل سائل. أي أن سمك ما يترسب على الخشب هو نفس سمك الطبقة المعالجة. لا يوجد شيء ليتبخر. لكن الراتينج الأساسي سميك جدًا بحيث لا يمكن تطبيقه بسهولة. لذلك يضيف المصنعون جزيئات تفاعلية أصغر لتقليل اللزوجة. وعلى عكس المذيبات التي تتبخر، فإن هذه الجزيئات المضافة تتشابك مع جزيئات الراتنج الأكبر حجمًا لتشكل الغشاء.

يمكن أيضًا إضافة المذيبات أو الماء كمخففات عند الرغبة في إنشاء طبقة رقيقة، على سبيل المثال، لطبقة مانعة للتسرب. لكن ليست هناك حاجة إليها عادةً لجعل الطلاء النهائي قابلاً للرش. عند إضافة المذيبات أو الماء، يجب السماح لها أو صنعها (في الفرن) بالتبخر قبل بدء المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية.

المحفز
على عكس الورنيش المحفز، الذي يبدأ في المعالجة عند إضافة المحفز، فإن المحفز ذو النهاية المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية، والذي يسمى "المحفز الضوئي"، لا يفعل أي شيء حتى يتعرض لطاقة ضوء الأشعة فوق البنفسجية. ثم يبدأ تفاعل متسلسل سريع يربط جميع الجزيئات الموجودة في الطلاء معًا لتكوين الفيلم.

هذه العملية هي ما يجعل التشطيبات المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية فريدة من نوعها. لا يوجد في الأساس مدة صلاحية أو وعاء للتشطيب. يبقى في شكل سائل حتى يتعرض للأشعة فوق البنفسجية. ثم يشفي تماما في غضون ثوان قليلة. ضع في اعتبارك أن ضوء الشمس يمكن أن يحفز عملية المعالجة، لذا من المهم تجنب هذا النوع من التعرض.

قد يكون من الأسهل التفكير في محفز الطلاءات فوق البنفسجية باعتباره جزأين وليس جزءًا واحدًا. هناك البادئ الضوئي بالفعل في النهاية - حوالي 5 بالمائة من السائل - وهناك طاقة ضوء الأشعة فوق البنفسجية التي تطلقه. وبدون كليهما، لا يحدث شيء.

تتيح هذه الخاصية الفريدة إمكانية استعادة الرذاذ الزائد خارج نطاق الأشعة فوق البنفسجية واستخدام اللمسة النهائية مرة أخرى. لذلك يمكن التخلص من النفايات بشكل شبه كامل.
ضوء الأشعة فوق البنفسجية التقليدي عبارة عن لمبة بخار زئبق مع عاكس بيضاوي الشكل لتجميع وتوجيه الضوء على الجزء. والفكرة هي تركيز الضوء لتحقيق أقصى قدر من التأثير في إطلاق البادئ الضوئي.

في العقد الماضي أو نحو ذلك، بدأت مصابيح LED (الثنائيات الباعثة للضوء) تحل محل المصابيح التقليدية لأن مصابيح LED تستخدم كهرباء أقل، وتدوم لفترة أطول، ولا تحتاج إلى التسخين ولها نطاق طول موجي ضيق، لذا لا تنتج ما يقرب من الكثير من الحرارة المسببة للمشاكل. يمكن لهذه الحرارة أن تؤدي إلى تسييل الراتنجات الموجودة في الخشب، كما هو الحال في الصنوبر، ويجب استنفاد الحرارة.
ومع ذلك، فإن عملية المعالجة هي نفسها. كل شيء هو "خط البصر". يتم علاج اللمسة النهائية فقط إذا ضربها ضوء الأشعة فوق البنفسجية من مسافة ثابتة. المناطق في الظل أو خارج تركيز الضوء لا تعالج. وهذا قيد مهم لعلاج الأشعة فوق البنفسجية في الوقت الحاضر.

لمعالجة الطلاء على أي جسم معقد، حتى لو كان شيئًا مسطحًا تقريبًا مثل القالب الجانبي، يجب ترتيب الأضواء بحيث تضرب كل سطح على نفس المسافة الثابتة لتتناسب مع تركيبة الطلاء. هذا هو السبب في أن الأجسام المسطحة تشكل الغالبية العظمى من المشاريع المطلية بطبقة نهائية معالجة بالأشعة فوق البنفسجية.

الترتيبان الشائعان لتطبيق الطلاء بالأشعة فوق البنفسجية وعلاجهما هما الخط المسطح والغرفة.
مع الخط المسطح، تتحرك الأجسام المسطحة أو شبه المسطحة إلى أسفل ناقل تحت رذاذ أو بكرة أو من خلال حجرة مفرغة، ثم من خلال فرن إذا لزم الأمر لإزالة المذيبات أو الماء وأخيرًا تحت مجموعة من مصابيح الأشعة فوق البنفسجية لتحقيق العلاج. يمكن بعد ذلك تكديس الكائنات على الفور.

في الغرف، عادة ما يتم تعليق الأشياء ونقلها على طول الناقل من خلال نفس الخطوات. تتيح الغرفة إمكانية الانتهاء من جميع الجوانب مرة واحدة وإنهاء الأجسام غير المعقدة ثلاثية الأبعاد.

والاحتمال الآخر هو استخدام الروبوت لتدوير الجسم أمام مصابيح الأشعة فوق البنفسجية أو حمل مصباح الأشعة فوق البنفسجية وتحريك الجسم حوله.
يلعب الموردون دورًا رئيسيًا
مع الطلاءات والمعدات المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية، يكون العمل مع الموردين أكثر أهمية من العمل مع الورنيش المحفز. السبب الرئيسي هو عدد المتغيرات التي يجب تنسيقها. يتضمن ذلك الطول الموجي للمصابيح أو مصابيح LED وبعدها عن الأشياء وصياغة الطلاء وسرعة الخط إذا كنت تستخدم خطًا نهائيًا.