带有UV涂层的洗衣机控制面板。图片由Maytag提供


了解不同的装饰和涂层技术可以成为一个更好的设计工程师,一个产品梦想成为现实的人。2022世界杯八强水位分析紫外线(UV)固化技术已经存在了30多年,但许多设计师仍然不知道,尽管它通常用于固化粘合剂、墨水和涂料的各种工业过程中。事实上,日常生活中使用的许多东西都经过了紫外线固化。例如,大多数手机键盘有UV固化油墨,光盘有UV固化打印和保护透明涂层。

这个过程

紫外光固化是一种化学过程,在此过程中,液体墨水或涂层在暴露于紫外光能量后固化。大多数传统的油墨或涂料需要一个热烤箱,它利用热量来赶走溶剂或水,从而固化涂料。UV油墨和涂料不使用热激活催化剂,而是含有光引发剂,它对特定波长的UV能量敏感,从而启动固化过程。大多数UV固化过程非常快,固化油墨或涂层只需几秒钟。因此,生产速度显著提高。通常,目前批量或脱机的制造过程可以转换为连续或索引生产过程。UV油墨和涂料含有很少或没有挥发性有机化合物,不需要焚化炉或其他补救措施。此外,UV涂料通常具有优异的耐化学性和耐刮擦性。

通常UV油墨和涂料在一个零件上的应用是相似和熟悉的。例如,UV油墨常采用丝网印刷、移印、胶印、柔印或喷墨。同样,UV涂料可以喷涂,流涂,浸涂,窗帘涂或真空涂。由于UV涂料往往是高固体,甚至是100%固体,配方商必须努力为所需的应用方法创造合适的粘度。

传真机上的UV固化涂料。图片由惠普提供。

设备应用程序

UV固化已经被应用在许多电器的生产中,从内到外。例如,电器中的许多电子元件都有UV固化胶粘剂、保形涂层和标记。触摸板有uv打印的图形覆盖。可能最大的应用涉及UV油墨和涂料在电器控制面板,显示器和铭牌。例如,UV油墨被印在洗衣机和烘干机的控制面板(金属或塑料)上,以及电脑键盘和传真机的键盘键上。UV油墨是这类应用的最佳解决方案有几个原因。首先,控制面板和按键上的UV油墨非常耐用,更耐刮擦和化学腐蚀。因此,设备将在更长时间内保持更新。当然,还有前面提到的制造方面的好处,比如更高的生产率,减少废品和减少在制品。UV油墨也丝网印刷在自动售货机的背光面板上,以产生生动,引人注目的彩色图形。

塑料基材上的透明硬涂层是另一种常见的紫外线固化应用于电器。随着越来越多的电器采用数字控制,大多数电器都需要一个耐用的、光学清晰的界面窗口。此外,塑料由于其重量轻、颜色成型和易于成型,正在进入家电市场。然而,有时需要涂层来改善表面的感觉(现在很流行柔软的触感)或耐久性,或保护印刷或应用图形。UV透明涂层很容易满足这些要求对各种塑料,如聚碳酸酯,丙烯酸和丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)。

光盘得到UV固化印刷,然后是一个保护性的透明涂层。

外部应用程序

当然,外部应用总是对油墨和涂料构成挑战,因为暴露在元素中会导致粉笔化、开裂和脱皮。外部涂层需要紫外线稳定剂来保护它们免受太阳紫外线的伤害。传统的UV稳定剂对UV涂料造成了一个问题,因为它们会干扰固化涂料所需的UV能量。然而,新的UV稳定剂和光引发剂已经开发出来,使许多UV涂料的外部应用成为可能,如草坪和花园设备,具有UV固化的透明涂层,以提供抗划伤和耐化学性,以及耐候性。

设计的影响

紫外线固化的可能性是无限的。UV固化可以改变生产速度,足以允许控制面板的结合,将赢得市场。或者可能有一种热敏性材料值得采用,但它无法承受植物烤漆线烤箱的温度。由于UV固化是一个“冷”过程,热敏性材料现在可能是一种选择。此外,这种新产品在UV涂层或装饰表面上看起来很棒,不会产生任何voc。

除了是一种节能、环保、高速、高质量的工艺外,UV固化通常是一种使能技术。可能最常见的例子是光纤的制造。UV涂层保护光纤链,使高速光纤制造成为现实。UV固化可以“使”设计工程师的下一个设计工作。

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