โอกาสใหม่สำหรับสีฝุ่นเคลือบที่บ่มด้วยรังสียูวี

ความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับเทคโนโลยีการเคลือบผิวด้วยการฉายรังสีทำให้เห็นถึงประโยชน์ที่สำคัญทางเศรษฐกิจ สิ่งแวดล้อม และกระบวนการผลิตของการอบแห้งด้วยรังสียูวี การเคลือบผงด้วยการอบแห้งด้วยรังสียูวีสามารถตอบโจทย์ประโยชน์ทั้งสามประการนี้ได้อย่างครบถ้วน ในขณะที่ต้นทุนด้านพลังงานยังคงเพิ่มสูงขึ้น ความต้องการโซลูชันที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมก็จะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องเช่นกัน เนื่องจากผู้บริโภคต้องการผลิตภัณฑ์และประสิทธิภาพที่ใหม่และมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น

ตลาดให้รางวัลแก่บริษัทที่มีนวัตกรรมและนำเทคโนโลยีใหม่มาใช้ โดยการนำข้อได้เปรียบทางเทคโนโลยีเหล่านี้ไปใช้ในผลิตภัณฑ์และ/หรือกระบวนการผลิต การพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่ดีกว่า เร็วกว่า และถูกกว่า จะยังคงเป็นมาตรฐานที่ขับเคลื่อนนวัตกรรมต่อไป บทความนี้มีจุดประสงค์เพื่อระบุและวัดผลประโยชน์ของสีฝุ่นอบยูวี และแสดงให้เห็นว่าสีฝุ่นอบยูวีตอบโจทย์ความท้าทายด้านนวัตกรรม “ดีกว่า เร็วกว่า และถูกกว่า”

สีฝุ่นเคลือบที่บ่มด้วยรังสียูวี

ดีกว่า = ยั่งยืน

เร็วขึ้น = ประหยัดพลังงานมากขึ้น

ถูกกว่า = คุ้มค่ากว่าในราคาที่ต่ำกว่า

ภาพรวมตลาด

จากรายงาน “Update UV/EB Market Estimates Based on Market Survey” ของ Radtech เดือนกุมภาพันธ์ 2011 คาดการณ์ว่ายอดขายสีฝุ่นอบยูวีจะเติบโตอย่างน้อยร้อยละ 3 ต่อปีในช่วงสามปีข้างหน้า สีฝุ่นอบยูวีไม่มีสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมและเป็นเหตุผลสำคัญที่ทำให้คาดการณ์อัตราการเติบโตนี้

ผู้บริโภคตระหนักถึงสุขภาพของสิ่งแวดล้อมมากขึ้นเรื่อยๆ ต้นทุนด้านพลังงานมีอิทธิพลต่อการตัดสินใจซื้อ ซึ่งปัจจุบันอิงจากการคำนวณที่รวมถึงความยั่งยืน พลังงาน และต้นทุนตลอดวงจรชีวิตของผลิตภัณฑ์ การตัดสินใจซื้อเหล่านี้ส่งผลกระทบไปทั่วทั้งห่วงโซ่อุปทานและช่องทางต่างๆ รวมถึงอุตสาหกรรมและตลาดต่างๆ สถาปนิก นักออกแบบ ผู้กำหนดคุณสมบัติวัสดุ ตัวแทนจัดซื้อ และผู้จัดการองค์กรต่างมองหาผลิตภัณฑ์และวัสดุที่ตรงตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมโดยเฉพาะ ไม่ว่าจะเป็นข้อกำหนดที่บังคับใช้ เช่น CARB (California Air Resources Board) หรือข้อกำหนดโดยสมัครใจ เช่น SFI (Sustainable Forest Initiative) หรือ FSC (Forest Stewardship Council)

การใช้งานการเคลือบผง UV

ปัจจุบัน ความต้องการผลิตภัณฑ์ที่ยั่งยืนและล้ำสมัยมีมากขึ้นกว่าที่เคยเป็นมา ส่งผลให้ผู้ผลิตสีฝุ่นหลายรายพัฒนาสีเคลือบสำหรับวัสดุที่ไม่เคยเคลือบด้วยสีฝุ่นมาก่อน มีการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ๆ สำหรับการเคลือบที่อุณหภูมิต่ำและสีฝุ่นที่อบแห้งด้วยรังสียูวี วัสดุตกแต่งเหล่านี้ถูกนำไปใช้กับวัสดุที่ไวต่อความร้อน เช่น แผ่นใยไม้อัดความหนาแน่นปานกลาง (MDF) พลาสติก วัสดุคอมโพสิต และชิ้นส่วนประกอบสำเร็จรูป

การเคลือบสีฝุ่นด้วยรังสียูวีเป็นการเคลือบที่ทนทานมาก ช่วยให้สามารถออกแบบและตกแต่งได้อย่างสร้างสรรค์ และสามารถใช้ได้กับวัสดุหลากหลายประเภท วัสดุหนึ่งที่นิยมใช้กับการเคลือบสีฝุ่นด้วยรังสียูวีคือ MDF MDF เป็นผลพลอยได้จากอุตสาหกรรมไม้ที่หาได้ง่าย สามารถแปรรูปได้ง่าย ทนทาน และใช้ในผลิตภัณฑ์เฟอร์นิเจอร์หลากหลายประเภทในร้านค้าปลีก รวมถึงจอแสดงผลและอุปกรณ์จัดแสดงสินค้า ณ จุดขาย พื้นผิวการทำงาน เฟอร์นิเจอร์สำหรับสถานพยาบาลและสำนักงาน ประสิทธิภาพการเคลือบสีฝุ่นด้วยรังสียูวีสามารถเหนือกว่าการเคลือบพลาสติกและไวนิล การเคลือบแบบเหลว และการเคลือบสีฝุ่นด้วยความร้อน

พลาสติกหลายชนิดสามารถเคลือบด้วยผงสีที่อบด้วยรังสียูวีได้ อย่างไรก็ตาม การเคลือบผงสีรังสียูวีบนพลาสติกจำเป็นต้องมีขั้นตอนการเตรียมพื้นผิวเพื่อให้พื้นผิวพลาสติกมีคุณสมบัติเป็นตัวนำไฟฟ้าสถิต นอกจากนี้ อาจจำเป็นต้องมีการกระตุ้นพื้นผิวเพื่อเพิ่มการยึดเกาะด้วย

ชิ้นส่วนประกอบสำเร็จรูปที่มีวัสดุไวต่อความร้อนจะถูกเคลือบด้วยสีฝุ่นที่อบด้วยรังสียูวี ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ประกอบด้วยชิ้นส่วนและวัสดุที่หลากหลาย รวมถึงพลาสติก ซีลยาง ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ ปะเก็น และน้ำมันหล่อลื่น ชิ้นส่วนและวัสดุภายในเหล่านี้จะไม่เสื่อมสภาพหรือเสียหายเนื่องจากอุณหภูมิกระบวนการที่ต่ำมากและความเร็วในการประมวลผลที่รวดเร็วของสีฝุ่นที่อบด้วยรังสียูวี

เทคโนโลยีการเคลือบผงยูวี

โดยทั่วไป ระบบเคลือบผงด้วยรังสียูวีแบบทั่วไปต้องการพื้นที่โรงงานประมาณ 2,050 ตารางฟุต ในขณะที่ระบบเคลือบผิวด้วยตัวทำละลายที่มีความเร็วและความหนาแน่นของสายการผลิตเท่ากัน จะใช้พื้นที่มากกว่า 16,000 ตารางฟุต สมมติว่าค่าเช่าเฉลี่ยอยู่ที่ 6.50 ดอลลาร์ต่อตารางฟุตต่อปี ค่าเช่ารายปีโดยประมาณของระบบเคลือบผงด้วยรังสียูวีคือ 13,300 ดอลลาร์ และระบบเคลือบผิวด้วยตัวทำละลายคือ 104,000 ดอลลาร์ ซึ่งจะช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายได้ 90,700 ดอลลาร์ต่อปี ภาพประกอบในรูปที่ 1: ภาพประกอบแสดงพื้นที่การผลิตทั่วไปสำหรับระบบเคลือบผงด้วยรังสียูวีเทียบกับระบบเคลือบด้วยตัวทำละลาย เป็นภาพกราฟิกที่แสดงให้เห็นถึงความแตกต่างของขนาดพื้นที่ระหว่างระบบเคลือบผงด้วยรังสียูวีและระบบเคลือบผิวด้วยตัวทำละลาย

พารามิเตอร์สำหรับรูปที่ 1
• ขนาดชิ้นส่วน—9 ตารางฟุต ขัดเงาทุกด้าน หนา 3/4 นิ้ว
• ความหนาแน่นและความเร็วของเส้นที่เทียบเท่ากัน
• การตกแต่งผิวชิ้นส่วน 3 มิติแบบผ่านครั้งเดียว
• สร้างฟิล์มให้เสร็จสมบูรณ์
-ผง UV – ความหนา 2.0 ถึง 3.0 มิลลิเมตร ขึ้นอยู่กับวัสดุที่ใช้
-สีชนิดใช้ตัวทำละลาย – ความหนาฟิล์มแห้ง 1.0 มิลลิเมตร
• สภาพแวดล้อมของเตาอบ/การบ่ม
-ผง UV – ละลายใน 1 นาที อบแห้งด้วย UV ในไม่กี่วินาที
-ตัวทำละลาย – 30 นาที ที่อุณหภูมิ 264 องศาฟาเรนไฮต์
• ภาพประกอบไม่ได้แสดงวัสดุพื้นผิว

หลักการทำงานของการพ่นผงด้วยระบบไฟฟ้าสถิตของระบบพ่นผง UV และระบบพ่นผงเทอร์โมเซตนั้นเหมือนกัน อย่างไรก็ตาม การแยกกระบวนการหลอม/การไหลและการอบแห้งออกจากกันนั้นเป็นลักษณะที่แตกต่างระหว่างระบบพ่นผง UV และระบบพ่นผงด้วยความร้อน การแยกกระบวนการนี้ช่วยให้ผู้ใช้งานสามารถควบคุมการหลอม/การไหลและการอบแห้งได้อย่างแม่นยำและมีประสิทธิภาพ ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ปรับปรุงการใช้ประโยชน์จากวัสดุ และที่สำคัญที่สุดคือเพิ่มคุณภาพการผลิต (ดูรูปที่ 2: ภาพประกอบกระบวนการพ่นผง UV)