فرص جديدة لطلاءات المساحيق المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية

يُسلّط الطلب المتزايد على تقنية الطلاء المُعالَج بالإشعاع الضوء على الفوائد الاقتصادية والبيئية والصناعية الهامة للمعالجة بالأشعة فوق البنفسجية. وتُجسّد طلاءات المساحيق المُعالَجة بالأشعة فوق البنفسجية هذه الفوائد الثلاث مجتمعة. ومع استمرار ارتفاع تكاليف الطاقة، سيستمر الطلب على الحلول الصديقة للبيئة دون انقطاع، حيث يطالب المستهلكون بمنتجات وأداء جديدين ومُحسّنين.

تكافئ الأسواق الشركات المبتكرة التي تتبنى التقنيات الحديثة من خلال دمج هذه المزايا التكنولوجية في منتجاتها وعملياتها. وسيظل تطوير منتجات أفضل وأسرع وأقل تكلفة هو المعيار الذي يحفز الابتكار. يهدف هذا المقال إلى تحديد وقياس فوائد الطلاءات المسحوقة المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية، وإثبات قدرتها على تلبية متطلبات الابتكار المتمثلة في "الأفضل والأسرع والأقل تكلفة".

طلاءات مسحوقية قابلة للتصلب بالأشعة فوق البنفسجية

الأفضل = مستدام

أسرع = استهلاك أقل للطاقة

أرخص = قيمة أكبر بتكلفة أقل

نظرة عامة على السوق

من المتوقع أن تنمو مبيعات الطلاءات المسحوقية المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية بنسبة لا تقل عن ثلاثة بالمائة سنويًا خلال السنوات الثلاث المقبلة، وفقًا لتقرير شركة رادتك الصادر في فبراير 2011 بعنوان "تحديث تقديرات سوق الأشعة فوق البنفسجية/الإلكترونية بناءً على دراسة السوق". وتتميز هذه الطلاءات بخلوها من المركبات العضوية المتطايرة، مما يُعدّ ميزة بيئية هامة تُفسر معدل النمو المتوقع.

يزداد وعي المستهلكين بأهمية الحفاظ على البيئة. وتؤثر تكلفة الطاقة على قرارات الشراء، التي باتت تعتمد على حسابات تشمل الاستدامة والطاقة وتكاليف دورة حياة المنتج الإجمالية. وتترتب على هذه القرارات آثارٌ على امتداد سلاسل التوريد وقنوات التوزيع، وعبر مختلف القطاعات والأسواق. ويسعى المهندسون المعماريون والمصممون ومختصو تحديد المواد ومسؤولو المشتريات ومديرو الشركات بنشاط إلى البحث عن منتجات ومواد تلبي متطلبات بيئية محددة، سواء كانت إلزامية، مثل متطلبات مجلس موارد الهواء في كاليفورنيا (CARB)، أو اختيارية، مثل مبادرة الغابات المستدامة (SFI) أو مجلس رعاية الغابات (FSC).

تطبيقات طلاء المسحوق بالأشعة فوق البنفسجية

اليوم، تتزايد الرغبة في المنتجات المستدامة والمبتكرة أكثر من أي وقت مضى. وقد دفع هذا العديد من مصنعي الطلاءات المسحوقية إلى تطوير طلاءات لركائز لم يسبق طلاءها بالمسحوق. ويجري حاليًا تطوير تطبيقات جديدة للمنتجات الخاصة بالطلاءات منخفضة الحرارة والمسحوق المعالج بالأشعة فوق البنفسجية. وتُستخدم مواد التشطيب هذه على ركائز حساسة للحرارة مثل الألواح الليفية متوسطة الكثافة (MDF) والبلاستيك والمواد المركبة والأجزاء المجمعة مسبقًا.

يُعدّ الطلاء المسحوقي المعالج بالأشعة فوق البنفسجية طلاءً متينًا للغاية، مما يتيح إمكانيات تصميم وتشطيب مبتكرة، ويمكن استخدامه على مجموعة واسعة من المواد. ومن بين المواد الشائعة الاستخدام مع هذا النوع من الطلاء ألواح MDF. تُعدّ ألواح MDF منتجًا ثانويًا متوفرًا بكثرة من صناعة الأخشاب، وهي سهلة التشكيل، ومتينة، وتُستخدم في العديد من منتجات الأثاث في متاجر التجزئة، بما في ذلك شاشات العرض ووحدات العرض في نقاط البيع، وأسطح العمل، وأثاث الرعاية الصحية والمكاتب. وقد يتفوق أداء الطلاء المسحوقي المعالج بالأشعة فوق البنفسجية على أداء الرقائق البلاستيكية والفينيلية، والطلاءات السائلة، والطلاءات المسحوقية الحرارية.

يمكن طلاء العديد من أنواع البلاستيك بمسحوق معالج بالأشعة فوق البنفسجية. مع ذلك، يتطلب طلاء البلاستيك بمسحوق الأشعة فوق البنفسجية معالجة مسبقة لتكوين سطح موصل كهربائياً. ولضمان الالتصاق، قد يلزم أيضاً تنشيط السطح.

تُطلى المكونات المُجمّعة مسبقًا، والتي تحتوي على مواد حساسة للحرارة، بطلاء مسحوقي مُعالَج بالأشعة فوق البنفسجية. تتضمن هذه المنتجات عددًا من الأجزاء والمواد المختلفة، بما في ذلك البلاستيك، والأختام المطاطية، والمكونات الإلكترونية، والحشيات، وزيوت التشحيم. لا تتلف هذه المكونات والمواد الداخلية أو تتأثر سلبًا بفضل درجة حرارة المعالجة المنخفضة للغاية وسرعة المعالجة العالية للطلاء المسحوقي المُعالَج بالأشعة فوق البنفسجية.

تقنية طلاء المسحوق بالأشعة فوق البنفسجية

يتطلب نظام طلاء المسحوق المعالج بالأشعة فوق البنفسجية عادةً مساحة تقارب 2050 قدمًا مربعًا من أرضية المصنع. أما نظام التشطيب بالمذيبات، بنفس سرعة الخط والكثافة، فيحتاج إلى مساحة تزيد عن 16000 قدم مربع. بافتراض متوسط ​​تكلفة إيجار سنوية قدرها 6.50 دولارًا أمريكيًا للقدم المربع، تُقدّر تكلفة الإيجار السنوية لنظام المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية بـ 13300 دولارًا أمريكيًا، بينما تبلغ 104000 دولارًا أمريكيًا لنظام التشطيب بالمذيبات. ويبلغ إجمالي التوفير السنوي 90700 دولارًا أمريكيًا. يوضح الشكل 1، بعنوان "رسم توضيحي لمساحة التصنيع النموذجية لنظام طلاء المسحوق المعالج بالأشعة فوق البنفسجية مقابل نظام الطلاء بالمذيبات"، الفرق في الحجم بين مساحة نظام طلاء المسحوق المعالج بالأشعة فوق البنفسجية ونظام التشطيب بالمذيبات.

معايير الشكل 1
• حجم القطعة: 9 أقدام مربعة، جميع الجوانب مصقولة، سمك 3/4 بوصة
• كثافة خط وسرعة مماثلة
• تشطيب الأجزاء ثلاثية الأبعاد بتمريرة واحدة
• الانتهاء من بناء الفيلم
مسحوق الأشعة فوق البنفسجية – من 2.0 إلى 3.0 ميل حسب نوع السطح
- طلاء مذيب - سمك طبقة جافة 1.0 مل
• ظروف الفرن/المعالجة
مسحوق الأشعة فوق البنفسجية - يذوب في دقيقة واحدة، ويتصلب بالأشعة فوق البنفسجية في ثوانٍ
- يُذاب بالمذيبات - 30 دقيقة عند 264 درجة فهرنهايت
• لا يشمل الرسم التوضيحي الركيزة

تتشابه وظيفة تطبيق المسحوق الكهروستاتيكي في نظام طلاء المسحوق المعالج بالأشعة فوق البنفسجية ونظام طلاء المسحوق الحراري. إلا أن الفصل بين وظيفتي الانصهار/التدفق والتصلب هو السمة المميزة بينهما. يُمكّن هذا الفصل المُصنِّع من التحكم بدقة وكفاءة في وظيفتي الانصهار/التدفق والتصلب، مما يُساعد على زيادة كفاءة الطاقة، وتحسين استخدام المواد، والأهم من ذلك، رفع جودة الإنتاج (انظر الشكل 2: توضيح لعملية تطبيق طلاء المسحوق المعالج بالأشعة فوق البنفسجية).