durant les últimes dècades ha estat reduir la quantitat de dissolvents alliberats a l'atmosfera. Aquests s'anomenen COV (compostos orgànics volàtils) i, efectivament, inclouen tots els dissolvents que fem servir excepte l'acetona, que té una reactivitat fotoquímica molt baixa i ha estat exempta com a dissolvent de COV.
Però, què passaria si poguéssim eliminar completament els dissolvents i obtenir bons resultats protectors i decoratius amb un mínim d'esforç?
Això seria fantàstic, i ho podem fer. La tecnologia que ho fa possible s'anomena curat UV. S'ha utilitzat des dels anys setanta per a tot tipus de materials, com ara metall, plàstic, vidre, paper i, cada cop més, fusta.
Els recobriments curats amb UV s'endureixen quan s'exposen a la llum ultraviolada en el rang nanomètric a l'extrem inferior o just per sota de la llum visible. Els seus avantatges inclouen una reducció significativa o eliminació completa dels COV, menys residus, menys espai requerit, manipulació i apilament immediats (per tant, no calen assecadors), costos laborals reduïts i taxes de producció més ràpides.
Els dos desavantatges importants són l'elevat cost inicial de l'equip i la dificultat per acabar objectes complexos en 3D. Per tant, l'entrada al curat UV normalment es limita a tallers més grans que fabriquen objectes força plans com ara portes, panells, terres, motllures i peces llestes per muntar.
La manera més fàcil d'entendre els acabats curats per UV és comparar-los amb els acabats catalitzats comuns amb els quals probablement esteu familiaritzats. Igual que amb els acabats catalitzats, els acabats curats per UV contenen una resina per aconseguir l'acumulació, un dissolvent o substitut per a la dilució, un catalitzador per iniciar la reticulació i provocar el curat i alguns additius com ara agents matificants per proporcionar característiques especials.
S'utilitzen diverses resines primàries, com ara derivats d'epoxi, uretà, acrílic i polièster.
En tots els casos, aquestes resines s'endureixen molt i són resistents als dissolvents i a les ratllades, de manera similar al vernís catalitzat (de conversió). Això dificulta les reparacions invisibles si la pel·lícula curada es fa malbé.
Els acabats curats amb UV poden ser 100% sòlids en forma líquida. És a dir, el gruix del que es diposita sobre la fusta és el mateix que el gruix del recobriment curat. No hi ha res que s'evapori. Però la resina primària és massa gruixuda per a una aplicació fàcil. Per tant, els fabricants afegeixen molècules reactives més petites per reduir la viscositat. A diferència dels dissolvents, que s'evaporen, aquestes molècules afegides es reticulen amb les molècules de resina més grans per formar la pel·lícula.
També es poden afegir dissolvents o aigua com a diluents quan es vol una capa més fina, per exemple, per a una capa segelladora. Però normalment no són necessaris per fer que l'acabat es pugui polvoritzar. Quan s'afegeixen dissolvents o aigua, s'ha de deixar que s'evaporin o s'ha de fer (en un forn) abans que comenci el curat UV.
El catalitzador
A diferència del vernís catalitzat, que comença a curar-se quan s'afegeix el catalitzador, el catalitzador d'un acabat curat per UV, anomenat "fotoiniciador", no fa res fins que no s'exposa a l'energia de la llum UV. Aleshores, inicia una reacció en cadena ràpida que uneix totes les molècules del recobriment per formar la pel·lícula.
Aquest procés és el que fa que els acabats curats amb UV siguin tan únics. Essencialment, l'acabat no té una vida útil ni de conservació. Roman en forma líquida fins que s'exposa a la llum UV. Aleshores, cura completament en pocs segons. Tingueu en compte que la llum solar pot desencadenar el curat, per la qual cosa és important evitar aquest tipus d'exposició.
Potser seria més fàcil pensar en el catalitzador dels recobriments UV com dues parts en lloc d'una. Hi ha el fotoiniciador que ja està a l'acabat (al voltant del 5% del líquid) i hi ha l'energia de la llum UV que el desencadena. Sense ambdues, no passa res.
Aquesta característica única permet recuperar l'excés de pintura polvoritzada fora de l'abast de la llum UV i tornar a utilitzar l'acabat. Així, els residus es poden eliminar gairebé totalment.
La llum UV tradicional és una bombeta de vapor de mercuri juntament amb un reflector el·líptic per recollir i dirigir la llum sobre la peça. La idea és enfocar la llum per obtenir el màxim efecte en activar el fotoiniciador.
En l'última dècada, els LED (díodes emissors de llum) han començat a substituir les bombetes tradicionals perquè els LED utilitzen menys electricitat, duren molt més, no s'han d'escalfar i tenen un rang de longitud d'ona estret, de manera que no creen tanta calor problemàtica. Aquesta calor pot liquar les resines de la fusta, com ara la del pi, i la calor s'ha d'expulsar.
El procés de curat és el mateix, però. Tot està en "línia de visió". L'acabat només cura si la llum UV hi incideix des d'una distància fixa. Les zones a l'ombra o fora del focus de la llum no curan. Aquesta és una limitació important del curat UV actualment.
Per curar el recobriment de qualsevol objecte complex, fins i tot d'alguna cosa gairebé plana com una motllura perfilada, els llums s'han de disposar de manera que incideixin sobre cada superfície a la mateixa distància fixa per coincidir amb la formulació del recobriment. Aquesta és la raó per la qual els objectes plans constitueixen la gran majoria dels projectes que es recobreixen amb un acabat curat per UV.
Els dos arranjaments habituals per a l'aplicació i el curat de recobriment UV són la línia plana i la cambra.
Amb una línia plana, els objectes plans o gairebé plans es mouen per una cinta transportadora sota un polvoritzador o corró o a través d'una cambra de buit, després a través d'un forn si cal per eliminar dissolvents o aigua i finalment sota una sèrie de làmpades UV per aconseguir el curat. Els objectes es poden apilar immediatament.
A les cambres, els objectes normalment es pengen i es mouen al llarg d'una cinta transportadora a través dels mateixos passos. Una cambra permet l'acabat de totes les cares alhora i l'acabat d'objectes tridimensionals no complexos.
Una altra possibilitat és utilitzar un robot per girar l'objecte davant de les làmpades UV o subjectar una làmpada UV i moure l'objecte al seu voltant.
Els proveïdors tenen un paper clau
Amb els recobriments i equips curats amb UV, és encara més important treballar amb els proveïdors que amb els vernissos catalitzats. El motiu principal és el nombre de variables que s'han de coordinar. Aquestes inclouen la longitud d'ona de les bombetes o LED i la seva distància als objectes, la formulació del recobriment i la velocitat de la línia si s'utilitza una línia d'acabat.
Data de publicació: 23 d'abril de 2023
