Dlaczego technologia powłok EB "nuklearnychddhhh jest tak doskonała?
Grupa Guangdong Zhihua jest pierwszą firmą w Chinach, która zastosowała technologię utwardzania wiązką elektronów EB w materiałach dekoracyjnych. Zastosowanie technologii utwardzania wiązką elektronów EB może poprawić właściwości dekoracyjne paneli pod wieloma względami, takimi jak odporność na warunki atmosferyczne, światło słoneczne, żółknięcie, zanieczyszczenia i zabrudzenia, łatwość czyszczenia, wysoka odporność na zarysowania, wysoka twardość, odporność na tłuszcz i chemikalia.
Dzisiaj przeprowadzimy dogłębną analizę i analizę tego procesu.
W globalnym przemyśle wytwórczym występuje zjawisko „"upstream determinuje downstream"”, gdzie downstream prawdopodobnie wykorzysta produkt opracowany przez upstream do celów badawczo-rozwojowych. Niewiele jest całkowicie niezależnych osiągnięć na poziomie upstream.
To samo dotyczy branży meblarskiej. Drewno konstrukcyjne, papier dekoracyjny, folia, okucia itp., które widzimy, są opracowywane przez producentów z wcześniejszego etapu łańcucha dostaw, zanim producenci z późniejszego etapu łańcucha dostaw znajdą dla siebie odpowiednie zastosowania. Jest to wynik zróżnicowanego podziału pracy w nowoczesnej industrializacji, co stanowi najlepsze rozwiązanie w erze przemysłowej.
Dzięki wysokiemu poziomowi rozwoju produkcji i bogatej historii przemysłu w Europie, jakość paneli i okuć na zamówienie w tej branży jest wyjątkowo wysoka na całym świecie, a zamówienia napływają z całego świata.
Jeśli podzielimy je dalej na kategorię paneli dekoracyjnych, od Alvic, Arpa, FENIX, CLEAN, to dlaczego tak wiele marek jest pożądanych przez marki z wyższej i średniej półki na rynku chińskim?
Projekt jest kreatywny, a europejskie marki paneli dekoracyjnych oferują wiele innowacyjnych produktów. Badania i rozwój prowadzone z globalną perspektywą zwiększyły zapotrzebowanie potencjalnie niewielkiej grupy.
Gwarantujemy jakość. Na przykład, odporność na zużycie, żółknięcie, możliwość szybkiego łączenia itp. są wyjątkowe. Efekt zarówno wysokiego połysku, jak i matu jest bardzo dobry i stabilny.
W projektowaniu nie ma przełomu w krótkiej perspektywie, podczas gdy jakość produktów Made in China była zawsze badana i analizowana. Na przykład, w branży produkcji drewna konstrukcyjnego osiągnęliśmy jakość nie gorszą od standardów europejskich dzięki wprowadzeniu sprzętu z Niemiec, Finlandii i innych krajów.
Jeśli chodzi o technologię dekoracji, osiągnęliśmy już międzynarodowe standardy, kupując surowce lub technologie takie jak farby wodne, farby, elektrostatyczne natryskiwanie proszkowe i ekscymer. Dlaczego więc chińskie panele dekoracyjne nie osiągnęły jeszcze takiej samej jakości jak europejskie?
Uważamy, że w procesie utwardzania występują kluczowe czynniki, a im wyższa specyfikacja panelu dekoracyjnego, tym wyższe wymagania procesowe w procesie utwardzania.
Pogląd ten został potwierdzony na oficjalnych stronach internetowych wielu marek paneli dekoracyjnych. Oprócz wysokiej jakości, producenci specjalnie zaznaczyli również zastosowanie procesu utwardzania wiązką elektronów EB, co wydaje się dowodzić, że zalety te są silnie skorelowane z zastosowaniem tego procesu.
Proces przekształcania powłok z cieczy, proszku i innych form w ciała stałe nazywa się utwardzaniem. Utwardzanie wiązką elektronów EB jest jedną z technologii utwardzania w procesie powlekania i jest obecnie uznawane za wiodący proces utwardzania w branży.
Obecnie do produkcji paneli dekoracyjnych stosuje się między innymi następujące procesy i materiały: farby, farby wodne, natryskiwanie proszkowe metodą elektrostatyczną, farbę ekscymerową, folie dekoracyjne, PET, papier dekoracyjny itp.
PFarby wodne, natryskiwanie elektrostatyczne i ekscymery nie mogą uniknąć procesu utwardzania, w tym folii dekoracyjnych, papieru dekoracyjnego, PET i innych procesów. Obecnie dominującymi procesami utwardzania są: utwardzanie termiczne, utwardzanie promieniowaniem ultrafioletowym (UV), a rozwijającym się procesem jest utwardzanie wiązką elektronów EB.
Na podstawie wcześniejszych badań stworzyliśmy poniższy wykres.
Patrząc na grubość warstwy utwardzanej, czy utwardzanie termiczne wydaje się bardziej wymagające? W rzeczywistości utwardzanie termiczne wymaga dłuższego czasu w przypadku elementów o większej grubości, co przekłada się na wyższe zużycie energii i niewidoczny wzrost kosztów produkcji.
Przykład utwardzania termicznego: Oto lakierowana misa z czasów dynastii Ming, pokryta kilkumilimetrową warstwą czerwonej farby. Misy z tym procesem wymagają wielokrotnego powlekania i utwardzania, a proces utwardzania farby, polegający na przekształceniu jej ze stanu ciekłego w stały, często trwa kilka dni.
Nawet w dzisiejszych czasach proces utwardzania termoutwardzalnego jest bardzo czasochłonny, ponieważ do jego utwardzenia potrzebna jest suszarnia o wysokiej temperaturze, co nie tylko pochłania dużo energii (zwykle energię elektryczną przekształcaną w energię cieplną), ale również trwa stosunkowo długo.
W przypadku utwardzania termicznego istnieje również ryzyko związane z rozpuszczalnikami, ponieważ ich stosowanie niesie ze sobą zagrożenia w trakcie produkcji, transportu i końcowego wykorzystania, takie jak ryzyko zapłonu i wybuchu, wydzielania się substancji lotnych itp.
Jeśli występują problemy z utwardzaniem termicznym, co z utwardzaniem UV? Ten proces utwardzania jest obecnie powszechnie stosowany w przypadku marek średniej i wysokiej klasy i cieszy się popularnością ze względu na wysoką efektywność środowiskową i wydajność, w tym wykorzystanie technologii utwardzania UV w popularnych płytkach excimerowych.
Czy zatem ten proces jest idealny? Obecnie nie jest. Odzwierciedla to przede wszystkim kilka aspektów.
Utwardzanie UV, uwzględniając grubość i równowagę, jest możliwe tylko w przypadku powłok lakierniczych o grubości mikronów, co ma miejsce w przypadku farb ekscymerowych i zwykłych farb UV. Badania wykazały, że nawet przy grubości zaledwie mikrometrów, im grubsza warstwa lakieru, tym bardziej podatna na wady w procesie utwardzania, a zjawisko nierównomiernego utwardzania staje się bardziej widoczne.
Do utwardzania ekscymerów promieniowaniem UV nie są wymagane żadne fotoinicjatory, ale inne procesy utwardzania promieniowaniem UV mogą powodować powstawanie resztkowych fotoinicjatorów, które stanowią zagrożenie dla zdrowia.
Utwardzanie wiązką elektronów EB, niskie zużycie energii, zrównoważone utwardzanie i lepsza efektywność środowiskowa to widoczne zalety tego rozwiązania w końcowej fazie produkcji. Z punktu widzenia konsumenta ma ono takie zalety, jak odporność na warunki atmosferyczne, odporność na słońce, odporność na żółknięcie, odporność na zabrudzenia, łatwość czyszczenia, wysoka odporność na zarysowania, wysoka twardość, odporność na olej i odporność na substancje chemiczne.
Jak widać z powyższej tabeli, utwardzanie wiązką elektronów EB nie wymaga środowiska o wysokiej temperaturze, rozpuszczalników, fotoinicjatorów, bardzo niskiego zużycia energii i bardzo dużej szybkości utwardzania.
Dlatego też utwardzanie wiązką elektronów EB jest obecnie niezwykle zaawansowanym procesem utwardzania i jest znane jako proces utwardzania o światowej renomie.
Obecnie dominującym procesem utwardzania jest utwardzanie promieniowaniem UV, a utwardzanie wiązką elektronów EB jest faktycznie lepsze niż utwardzanie promieniowaniem UV pod względem eksperymentalnym i aplikacyjnym. Poniżej przedstawiono istotne dane z literatury naukowej.
Twardość ołówka: Ta wartość testowa odpowiada odporności powłoki produktu na zarysowania. Im wyższa twardość, tym lepsza odporność na plamy i zarysowania.
Opis stopnia twardości: 6B, 5B, 4B, 3B, 2B, B, HB, H, 2H, 3H, 4H, 5H, 6H, 7H, 8H, 9H, od miękkiego do twardego. Jest to wynik metody pomiaru twardości ołówka dla twardości folii.
Wyniki wykazały, że jeśli chodzi o twardość ołówków, utwardzane metodą EB w różnych żywicach miały większą twardość niż utwardzane promieniowaniem UV.
Przyczepność na zarysowania: Wartość ta odpowiada przyczepności powłoki i ma również znaczenie dla odporności na zarysowania i trwałości. Im mniejsza wartość z przedziału 0–6, tym lepiej.
Opis poziomu: Poziom 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, łącznie 6 poziomów, podzielonych według wskaźników, takich jak efekt krawędzi tnącej, współczynnik odrywania powłoki i obszar dotknięty.
Wyniki wykazały, że utwardzanie lampą elektronową jest skuteczniejsze od utwardzania lampą UV pod względem przyczepności do siatki, co przekłada się na lepszą przyczepność.
Przyczepność: Wartość ta odpowiada przyczepności między powłoką a podłożem po utwardzeniu, co ma znaczenie dla odporności na zarysowania i trwałości. Im wyższa wartość, tym lepiej.
Wyniki wykazały, że pod względem przyczepności wyciąganej utwardzanie wiązką elektronów EB było lepsze od utwardzania promieniowaniem UV, z wyjątkiem słabszej wartości żywicy w PUA-1 w porównaniu z utwardzaniem promieniowaniem UV.
Dlaczego twardość utwardzania EB jest wyższa niż utwardzania UV?
Ogólnie rzecz biorąc, energia fotonów UV o długości fali 350 nm = 3,5 keV jest równoważna energii elektronów przy napięciu 110 kV, a warunek zestalenia wiązki elektronów wynosi 220 keV. Zatem pod względem energii, energia wiązki elektronów jest wyższa niż energia fotonów UV.
Dlatego po utwardzeniu wiązką elektronów EB gęstość sieciowania łańcuchów powierzchniowych powłoki jest wyższa, co może zwiększyć jej twardość. Dlaczego utwardzanie EB jest bardziej adhezyjne niż utwardzanie UV?
Wyniki testów adhezji pokazują, że przyczepność powłok utwardzanych elektronowo-wibracyjnych (EB) jest generalnie wyższa niż powłok utwardzanych promieniami UV, niezależnie od tego, czy jest to test nacięcia krzyżowego, czy test wyciągania. Może to wynikać z faktu, że drewno jest naturalnym materiałem polimerowym, a wiązka elektronów przenika przez powłokę, zmieniając jej strukturę chemiczną powierzchni. Powoduje to interakcję powłoki z drewnem bazowym poprzez wiązanie chemiczne, co poprawia przyczepność powłoki do drewna.
Krótko mówiąc, utwardzanie wiązką elektronów EB jest dokładniejsze niż utwardzanie promieniowaniem UV, dzięki czemu materiał powłoki staje się twardszy, a w rezultacie uzyskuje się lepszą przyczepność.
Termin „"Hotfix"” nie jest nowy w innych dziedzinach zastosowań. Na przykład, niewidzialna powłoka lakiernicza samochodu ma zdolność „"Hotfix"”. Niewidzialna powłoka lakiernicza jest wykonana z TPU i można ją naprawić w określonej temperaturze bez pozostawiania szczególnie głębokich zarysowań.
Zasada działania: Materiał TPU charakteryzuje się zwartą strukturą molekularną, dobrą wytrzymałością i wysokim współczynnikiem rozciągania. Pod wpływem sił zewnętrznych, cząsteczki pękają. Po ustąpieniu siły zewnętrznej, cząsteczki ulegają rozszczepieniu i wydłużeniu. Pod wpływem temperatury uszkodzona struktura molekularna może zostać automatycznie przywrócona, co pozwala na naprawę zarysowań.
Porównując "Hotfix wymuszoneddhhh utwardzania wiązką elektronów EB i utwardzania UV, skupiamy się na dwóch danych: wytrzymałości na rozciąganie i współczynniku pękania przy rozciąganiu.
Wytrzymałość na rozciąganie: Im wyższa wartość, tym lepsza wytrzymałość powłoki na rozciąganie.
Wyniki pokazują, że wytrzymałość na rozciąganie laminatu EB utwardzanego wiązką elektronów jest wyższa niż laminatu utwardzanego promieniowaniem UV, co wskazuje, że wytrzymałość na rozciąganie laminatu EB utwardzanego wiązką elektronów jest większa, a siła utrwalania jest większa.
Wydłużenie przy zerwaniu: Jest ono zazwyczaj wyrażane jako względne wydłużenie przy zerwaniu, czyli stosunek wydłużenia przy zerwaniu włókna do jego długości początkowej, wyrażony w procentach. Jest to wskaźnik charakteryzujący miękkość i elastyczność próbki, a im wyższe wydłużenie przy zerwaniu, tym lepsza jej miękkość i elastyczność. Wyniki wykazały, że z wyjątkiem PUA-1 o nieco niższym wydłużeniu przy zerwaniu niż utwardzanie UV, utwardzanie wiązką elektronów EB było silniejsze niż utwardzanie UV. Dlatego powłoka utwardzana wiązką elektronów EB ma silniejsze właściwości Hotfix, podczas gdy inne metody utwardzania nie mają możliwości Hotfix lub są słabsze niż utwardzanie wiązką elektronów EB.
Niezależnie od tego, czy chodzi o meble, samochody czy odzież, po długotrwałym użytkowaniu jasne meble często żółkną, przy czym najbardziej widoczne są białe lub jasne meble i samochody, co powoduje problemy w wielu branżach. Musimy wiedzieć, jak dochodzi do żółknięcia? Głównymi przyczynami starzenia się i żółknięcia powłoki są degradacja termiczna, degradacja oksydacyjna i fotooksydacyjna łańcuchów polimerowych. Oznacza to, że istnieją trzy główne czynniki powodujące żółknięcie powłoki: światło słoneczne, tlen i energia cieplna.
Powłoka przechodzi dwie nieodwracalne reakcje chemiczne – degradację i sieciowanie – w środowisku tlenu fotowoltaicznego i tlenu termicznego, w wyniku których powłoka zmienia kolor na bladożółty, znany również jako "żółknięcie".
Czy odporność na żółknięcie przy utwardzaniu wiązką elektronów EB jest wyjątkowa?
1. Utwardzanie wiązką elektronów EB nie wykorzystuje fotoinicjatorów wymaganych do utwardzania UV, a w kolejnych produktach nie będzie żadnych pozostałości fotoinicjatorów. Szybkość degradacji fotooksydacyjnej pod wpływem światła słonecznego ulegnie znacznemu zmniejszeniu.
2. Utwardzanie wiązką elektronów EB. Ponieważ powłoka jest dokładnie utwardzona, struktura molekularna jest szczelna, a prawdopodobieństwo inwazji cząsteczek tlenu jest znacznie zmniejszone. Pod wpływem niedoboru tlenu reakcja chemiczna gorącego tlenu jest również znacznie zahamowana. Z tych powodów odporność na żółknięcie utwardzania wiązką elektronów EB jest doskonała, a wyniki eksperymentalne pokazują, że jest ono znacznie lepsze niż inne metody utwardzania.
Biorąc za przykład farbę, wiemy, że składa się ona z substancji błonotwórczych, pigmentów i innych składników. W procesie utwardzania, utwardzanie promieniowaniem UV ma lepszy wpływ na materiały błonotwórcze o wyższej przezroczystości, podczas gdy materiały o niższej przezroczystości mogą nie utwardzać się całkowicie.
Utwardzanie wiązką elektronów EB nie wymaga zwracania uwagi na przezroczystość materiału powłokotwórczego, a proces przebiega niemal tak samo, jak w temperaturze pokojowej, co przekłada się na bardzo niskie prawdopodobieństwo reakcji termicznej powłoki. Ze względu na udział energii cieplnej zarówno w utwardzaniu termicznym, jak i UV, na powlekanych elementach i powłokach zachodzą reakcje termiczne, które wpływają na kolor produktu. Dlatego utwardzanie EB jest bardziej stabilne.
Ponadto, utwardzanie wiązką elektronów EB można zaprogramować tak, aby precyzyjnie przetwarzać powłoki o różnej grubości, co zapewnia bogate rezultaty utwardzania. W związku z tym, utwardzanie wiązką elektronów EB zapewnia większe zróżnicowanie kolorów powłok w porównaniu z utwardzaniem UV i utwardzaniem termicznym.
Skoro problem powrócił do łańcucha dostaw urządzeń na etapie upstream, dlaczego krajowi producenci paneli dekoracyjnych nie wybrali rozwiązania utwardzania wiązką elektronów EB? Koszt, technologia, rynek. Na świecie jest tylko trzech dostawców urządzeń do utwardzania wiązką elektronów EB, z których wszyscy to marki zagraniczne o wysokich kosztach aplikacji. Co więcej, technologia (rozwiązanie) jest również ograniczona przez łańcuch dostaw, a wydajność usług będzie znacząco ograniczona. Do tego dochodzi rynek. Zanim technologia wysokiej rozdzielczości stała się popularna w Chinach, chiński przemysł personalizacji koncentrował się głównie na zaspokajaniu popytu. Wymagania jakościowe produktów były nadal stosunkowo podstawowe, takie jak ochrona środowiska i wymagania dotyczące właściwości fizycznych, takich jak zawartość formaldehydu, odporność na odkształcenia i wydajność przetwarzania. Wprowadzenie na rynek i dostawa pierwszego zestawu urządzeń do utwardzania wiązką elektronów do blach w Chinach, w następstwie popularności technologii Gaoding, przyspieszyło modernizację całego łańcucha przemysłowego. Konsumenci i marki zwracają większą uwagę na jakość forniru, od faktury po właściwości użytkowe warstwy forniru. Aby osiągnąć lepszą jakość, konieczna jest modernizacja urządzeń i procesów. Z tego też powodu Grupa Guangdong Zhihua wprowadziła na rynek sprzęt i technologię utwardzania wiązką elektronów EB.
Zastosowanie przez Grupę Guangdong Zhihua technologii utwardzania wiązką elektronów EB w materiałach dekoracyjnych będzie miało ogromny wpływ na branżę paneli dekoracyjnych. W szczególności znacząco poprawi się wydajność aplikacji paneli dekoracyjnych, przełamując ograniczenia dotyczące efektów dotykowych i wizualnych, które mogą być wytwarzane tylko przez importowane marki, a także sprawi, że wysokiej jakości produkty dekoracyjne trafią do większej liczby chińskich rodzin.
