مزایا و معایب پوشش های پخت شونده با اشعه فرابنفش

بازدید: ۴۹

مزایا و معایب پوشش های پخت شونده با اشعه فرابنفش

از میان مزایا و مایب متعدد اشاره شده در مراجع، تعدادی از مهم ترین آنها در جدول زیر خلاصه و ارائه شده اند.

با وجود آن که مزایا و ویژگی های عملکردی مناسب این فناوری به وضوح است، اما دلایل استفاده محدود از آن در کاربردهای پوششی با حجم بالا را باید در برخی از معایب ذاتی آن جستجو کرد. از مهمترین این دلایل می توان به دسترسی محدود تجهیزات پخت سه بعدی، استفاده ی بسیار اندک از این پوشش ها در کاربردهای بیرونی ( به علت سازو کار فعلی که در آن پخت با پرتو فرابنفش در حضور پایدارکننده های پرتو فرا بنفش برای ارتقای ماندگاری بیرونی امکان پذیر نیست) و نیز قیمت بالاتر مواد در مقایسه با پوشش های مرسوم اشاره کرد.

یکی از دلایل اصلی استفاده ی نسبتا ً انحصاری فناوری فرابنفش در سیستم های پخت دو بعدی، کاهش توان تابشی لامپ با مجذور فاصله از آن است. بنابراین کنترل انرژی مؤثر (یعنی نسبت توان تابشی روی سطح زیرآیند به زمان پخت) مورد نیاز برای پخت کافی پوشش در هر نقطه از یک زیرآیندی سه بعدی، دشوار است. با وجود آن که در گذشته پیشرفتهای مهمی در طراحی و کنترل تشعشع سنجی تجهیزات پخت سه بعدی حاصل شده است، اما همچنان نیاز به بهبود این یافته ها احساس می شود.

جدول – برخی از مهمترین مزایا و معایب پوشش های تابش پز فرابنفش

مزایا یا معایب

ملاحظات

مزایای اقتصادی

صرفه جویی در مصرف انرژی (معمولا ً پخت سریع در دمای اتاق

سرعت تولید بالا

فضای مورد نیاز محدود

امکان اجرای فوری و متوالی فرآیندهای تکمیلی

مزایای زیست محیطی

فرمولاسیون های بدون حلال (کاهش مواد آلی فرار)

امکان بازیافت آسان (کاهش ضایعات)

صرفه جویی در مصرف انرژی

مزایای عملکردی

گرمادهی کم به زیرآیند

ماندگاری بالای محصول

تنوع در اعمال

مقاومت شیمیایی و مقاومت به خراش

مقاومت حلالی، لکه گذاری و سایشی منحصر به فرد

چقرمگی عالی

معایب

قیمت بالاتر مواد بطور مثال نسبت به آلکیدها، پلی استرها و یا اپوکسی ها

عدم توسعه کافی تجهیزات پخت سه بعدی

پت کُند در حضور پایدارکننده های پرتو فرابنفش

بازدارندگی اکسیژن در سطح (در بسیاری از سیستم های پخت رادیکالی)

حساسیت ه رطوبت (سیستم های پخت کاتیونی)

مشکل در پخت کل ضخامت پوشش های دارای رنگدانه (در ضخامت های بالای 5 میکرون)

سرفصل های تحقیقاتی برای رفع عیوب و نقص ها

بهبود چسبندگی به فلز و پلاستیک ها

کمینه کردن سوزش پوستی ایجاد شده با برخی از رقیق کننده های فعال

کاهش بو (از فرمولاسیون)

کاهش قابلیت خروج برخی از مواد از پوشش های پخت شده

بهبود آغازگرهای نوری (قیمت، مهاجرت و فراریت)

ارتقای کیفیت بسته بندی های در تماس مستقیم با مواد غذایی

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

در گذشته توسعه پوشش های تابش پز فرابنفش برای کاربردهای بیرونی نادیده گرفته شده بود. زیرا این پوشش ها باید با جاذب های پرتو فرابنفش و رباینده های رادیکالی (انواع پایدارکننده های نوری آمینی (HALS)) پایدار شوند تا دوام دراز مدت مورد نیاز را فراهم آورند. این امر به علت پیش فرضی بود که بر اساس آن تصور می شد پلیمریزاسیون رادیکالی تحریک شده با استفاده از پرتو فرابنفش در حضور جاذب های امواج فرابنفش و رباینده های رادیکالی امکان پذیر نیست. از آن جایی که این پیش فرض نادرست بوده است، بنابراین راه برای ورود پوشش های تابش پز فرابنفش به کلیه ی کاربردهای بیرونی (که روزی برای همیشه نا ممکن به نظر می رسید)، گشوده شد به ویژه مقاومت به خراش بالای قابل حصول با پوشش های تابش پز فرابنفش (مشاهده شده در کف پوشهای چوبی)، توجه شرکت های خودروسازی را که در جستوجوی پوشش هایی با مقاومت بالا در برابر خراش های حاصل از واحدهای کارواش هستند، به خود جلب کرده است.

به هنگام بررسی پخت هندسه های پیچیده ای که در بدنه ی خودروها موجود است (مانند درب ها و صندوق ها)، باید راه حل هایی برای پخت نقاط درونی اشکال سه بعدی (که پرتو منبع تابشی به آن ها نمی رسد) بدست آورده شود. در این زمینه، پوشش های پخت شونده ی دوگانه برای پخت مناطقی از اجسام سه بعدی پیچیده (که در معرض پرتو قرار نمی گیرند)، توسعه یافته اند. این نوع از پوشش ها ممکن است علاوه بر شیمی پخت با استفاده از پرتو فرابنفش، از یک عاملیت ثانویه برای سخت شدن گرمایی مانند ایزوسیانات ها (همراه با ترکیبات حاوی گروه هیدروکسیل که تحت عنوان سیستم های پلی یورتان دو جزئی شناخته می شوند) و یا گروه های کربامات (قابل پخت با ملامین که به پوشش های تک جزئی معروفند) نیز استفاده کنند. همچنین مشکل پخت در نواحی دور از پرتو با استفاده از تجهیزات جانبی (که از اصلاح پخت با پرتو فرابنفش در یک محفظه ی پلاسما یا تحت شرایط خنثی حاصل می شود) بر طرف شده است.

اثر بازدارندگی اکسیژن منجر به ایجاد یک سطح چسبناک خواهد شد، مگر آنکه از یک تابش بسیار شدید و یا سایر اقدام های مقتضی استفاده شود. از این رو لازم است تا اصلاحات تکمیلی در جهت غلبه بر اثر بازدارندگی اکسیژن انجام پذیرد. این اثر به واسطه واکنش پذیری بالای اکسیژن با گونه های رادیکالی و تشکیل یک رادیکال پروکسی غیر فعال (که قادر به ادامه دادن واکنش زنجیره ای پخت نیست)، ایجاد می شود. بنابراین واکنش اتصال های عرضی و تشکیل شبکه ی جامد تا زمان مصرف کامل اکسیژن به تأخیر خواهد افتاد. از آن جایی که استفاده از تابش با چگالی انرژی بالا نامطلوب است، از این رو در ادامه چندین اقدام جایگزین مورد بحث قرار خواهد گرفت.

موضوع رفع معایب فناوری پرتو فرابنفش و ارزیابی ارتباط میان خواص ساختاری (عمدتا ً مرتبط با خواص مکانیکی و مقاومت به خراش) اساس درک مزیت های استفاده از این فناوری در محیط های بیرونی و به خصوص برای کاربردهای خودرویی و صنعتی است.

کدام سیستم برای پوشش دادن یک مساحت مشخص تویه می شود؟ مزایای اقتصادی و زیست محیطی پوشش های تابش پز فرابنفش اغلب زمانی نمود می یابد که این سوال مطرح شود و انتحاب های متفاوتی برای پوشش دهی نیز وجود داشته باشد. این مسئله ترجیحا ً با مقایسه یکل فرآیند پوشش دهی یک زیرآیند از ابتدا تا به انتها و به کمک معیار زیست سازگاری بازدهی انجام می گیرد.

مزایا و معایب پوشش های پخت شونده با اشعه فرابنفش

محصولات