durante las últimas décadas ha sido reducir la cantidad de solventes liberados a la atmósfera. Estos se denominan VOC (compuestos orgánicos volátiles) y, efectivamente, incluyen todos los disolventes que utilizamos excepto la acetona, que tiene una reactividad fotoquímica muy baja y ha sido exenta como disolvente VOC.
Pero, ¿qué pasaría si pudiéramos eliminar los disolventes por completo y seguir obteniendo buenos resultados protectores y decorativos con un mínimo de esfuerzo?
Sería fantástico, y podemos hacerlo. La tecnología que hace esto posible se llama curado UV. Se utiliza desde la década de 1970 para todo tipo de materiales, incluidos metal, plástico, vidrio, papel y, cada vez más, para madera.
Los recubrimientos curados con luz ultravioleta se curan cuando se exponen a luz ultravioleta en el rango nanométrico en el extremo inferior o justo debajo de la luz visible. Sus ventajas incluyen una reducción significativa o eliminación completa de COV, menos desperdicio, menos espacio requerido, manipulación y apilado inmediatos (por lo que no hay necesidad de rejillas de secado), costos de mano de obra reducidos y tasas de producción más rápidas.
Las dos desventajas importantes son el alto costo inicial del equipo y la dificultad para terminar objetos tridimensionales complejos. Por lo tanto, entrar en el curado UV generalmente se limita a talleres más grandes que fabrican objetos bastante planos como puertas, paneles, pisos, molduras y piezas listas para ensamblar.
La forma más sencilla de entender los acabados curados con UV es compararlos con los acabados catalizados comunes con los que probablemente esté familiarizado. Al igual que con los acabados catalizados, los acabados curados con UV contienen una resina para lograr construcción, un solvente o sustituto del diluyente, un catalizador para iniciar la reticulación y provocar el curado y algunos aditivos, como agentes mateantes, para proporcionar características especiales.
Se utilizan varias resinas primarias, incluidos derivados de epoxi, uretano, acrílico y poliéster.
En todos los casos, estas resinas curan muy fuerte y son resistentes a los solventes y a los rayones, similar al barniz catalizado (de conversión). Esto dificulta las reparaciones invisibles si la película curada se daña.
Los acabados curados con UV pueden ser 100 por ciento sólidos en forma líquida. Es decir, el espesor de lo depositado sobre la madera es el mismo que el espesor del revestimiento curado. No hay nada que evaporar. Pero la resina primaria es demasiado espesa para una fácil aplicación. Por eso los fabricantes añaden moléculas reactivas más pequeñas para reducir la viscosidad. A diferencia de los disolventes, que se evaporan, estas moléculas añadidas se reticulan con las moléculas de resina más grandes para formar la película.
También se pueden agregar solventes o agua como diluyentes cuando se desea una formación de película más delgada, por ejemplo, para una capa selladora. Pero normalmente no son necesarios para que el acabado se pueda pulverizar. Cuando se añaden disolventes o agua, se debe dejar que se evaporen o hacerlos (en un horno) antes de que comience el curado UV.
el catalizador
A diferencia del barniz catalizado, que comienza a curar cuando se agrega el catalizador, el catalizador en un acabado curado por UV, llamado "fotoiniciador", no hace nada hasta que se expone a la energía de la luz UV. Luego comienza una rápida reacción en cadena que une todas las moléculas del recubrimiento para formar la película.
Este proceso es lo que hace que los acabados curados con UV sean tan únicos. Básicamente, el acabado no tiene vida útil ni vida útil. Permanece en forma líquida hasta que se expone a la luz ultravioleta. Luego cura totalmente en unos pocos segundos. Tenga en cuenta que la luz del sol puede desencadenar el curado, por lo que es importante evitar este tipo de exposición.
Podría ser más fácil pensar en el catalizador para recubrimientos UV como dos partes en lugar de una. Ya está el fotoiniciador en el acabado (alrededor del 5 por ciento del líquido) y está la energía de la luz ultravioleta que lo activa. Sin ambos no pasa nada.
Esta característica única hace posible recuperar el exceso de pulverización fuera del alcance de la luz ultravioleta y utilizar el acabado nuevamente. De este modo se pueden eliminar casi por completo los residuos.
La luz ultravioleta tradicional es una bombilla de vapor de mercurio junto con un reflector elíptico para recoger y dirigir la luz hacia la pieza. La idea es enfocar la luz para lograr el máximo efecto al activar el fotoiniciador.
En la última década, los LED (diodos emisores de luz) han comenzado a reemplazar las bombillas tradicionales porque usan menos electricidad, duran mucho más, no necesitan calentarse y tienen un rango de longitud de onda estrecho, por lo que no crean tanta energía. mucho calor que causa problemas. Este calor puede licuar las resinas de la madera, como en el pino, y es necesario agotar el calor.
Sin embargo, el proceso de curado es el mismo. Todo es "línea de visión". El acabado solo cura si la luz ultravioleta lo incide desde una distancia fija. Las áreas en sombras o fuera del foco de la luz no curan. Esta es una limitación importante del curado UV en la actualidad.
Para curar el recubrimiento de cualquier objeto complejo, incluso algo tan casi plano como una moldura perfilada, las luces deben disponerse de manera que incidan en cada superficie a la misma distancia fija para que coincida con la formulación del recubrimiento. Esta es la razón por la que los objetos planos constituyen la gran mayoría de los proyectos recubiertos con un acabado curado por UV.
Las dos disposiciones comunes para la aplicación y el curado de recubrimientos UV son la línea plana y la cámara.
Con la línea plana, los objetos planos o casi planos se mueven por un transportador bajo un rociador o rodillo o a través de una cámara de vacío, luego a través de un horno si es necesario para eliminar los solventes o el agua y finalmente bajo una serie de lámparas UV para lograr el curado. Los objetos se pueden apilar inmediatamente.
En las cámaras, los objetos normalmente se cuelgan y se mueven a lo largo de un transportador a través de los mismos pasos. Una cámara permite el acabado de todos los lados a la vez y el acabado de objetos tridimensionales no complejos.
Otra posibilidad es utilizar un robot para girar el objeto frente a las lámparas UV o sostener una lámpara UV y mover el objeto a su alrededor.
Los proveedores juegan un papel clave
Con los recubrimientos y equipos curados por UV, es incluso más importante trabajar con los proveedores que con los barnices catalizados. La razón principal es la cantidad de variables que se deben coordinar. Estos incluyen la longitud de onda de las bombillas o LED y su distancia a los objetos, la formulación del recubrimiento y la velocidad de la línea si está utilizando una línea de acabado.
Hora de publicación: 23 de abril de 2023
