Polimerizzazione UV-R LED:
rivoluzione oltre ogni aspettativa

Che si tratti di lavorare pannelli piani o sagomati, o bordi di pannelli, sia con vernice UV che utilizzando una stampante digitale industriale, il prodotto dovrà effettuare un passaggio in un forno UV. La polimerizzazione è una fase fondamentale nel processo di finitura e le relative tecnologie stanno evolvendo rapidamente. Capire quale sia la soluzione di polimerizzazione più appropriata, in base al substrato e al processo/volumi di produzione, è fondamentale se si desidera beneficiare dei vantaggi offerti dalle nuove tecnologie.

Dopo la loro introduzione, le tecnologie a LED hanno rapidamente guadagnato spazio in diverse applicazioni industriali, sostituendo i tradizionali sistemi a base di lampade al gallio o al mercurio. Se le aziende che utilizzano forni UV dimostrano grande interesse nei confronti delle opportunità offerte dalla conversione alle lampade UV LED, il mercato non ha ancora colto appieno la portata del loro valore aggiunto. Diamo perciò un'occhiata più da vicino ai vantaggi apportati, partendo da 3 delle più comuni applicazioni:

1. Aziende che si occupano di finitura di pannelli pronte ad investire in una nuova linea di finitura integrata, o che intendono sostituire vecchi forni UV che utilizzano lampade al mercurio o al gallio.
2. Aziende che si occupano di verniciatura di bordi interessate ad adottare tecnologie LED UV.
3. Aziende che utilizzano stampanti digitali industriali, segmento nel quale le tecnologie LED hanno già preso piede per le fasi di pinning ed essiccazione finale.

La stabilità del processo è impossibile da ottenere con le lampade al mercurio senza misurarne frequentemente l'intensità e monitorare costantemente il processo. Ciò porta a frequenti tempi di fermo e perdita di produzione. Rispetto alla vita utile di 1500/2000 ore di una lampada al mercurio, una lampada a UV LED dura circa 30.000 ore senza subire significative perdite di intensità UV. 

Le lampade UV tradizionali causano il surriscaldamento dei pannelli. I pannelli in MDF ne risentono in modo significativo e i legni resinosi trasudano resine alle alte temperature. Le lampade a UV LED raggiungono temperature molto inferiori e non hanno effetti negativi su questi substrati.

Le lampade UV standard hanno consumi e costi di energia elevati, facendo aumentare i costi di produzione o ostacolando l'allestimento di nuove linee quando i livelli di energia forniti sono insufficienti. Le lampade UV LED consumano tra il 50 e il 60% in meno rispetto ai sistemi tradizionali basati su lampade al mercurio.

Lo smaltimento delle pericolose lampade al mercurio costituisce un problema burocratico oltre che ambientale. Attualmente, la direttiva RoHS vieta le lampade al mercurio per uso domestico, e questa norma potrebbe facilmente estendersi, in futuro, alle applicazioni industriali. Le lampade UV LED sono molto più semplici da gestire.

Le lampade al mercurio richiedono sistemi di raffreddamento poiché generano ozono, che viene estratto dalla struttura tramite un sistema di refrigerazione ad aria. Questo genera dei costi, soprattutto per i grandi siti produttivi, in parte evitabili grazie alla tecnologia UV LED.

Una reticolazione omogenea e un'opacizzazione a eccimeri efficace a valle della fase di polimerizzazione iniziale non sono obiettivi facili da raggiungere con lampade UV standard, che non riescono a garantire un'intensità uniforme su tutta la superficie del pannello o per un certo periodo di tempo. Le lampade UV LED offrono un'intensità uniforme in ogni condizione: anche dopo circa 30.000 ore, il calo è pari ad appena il 10%. Inoltre, la lunghezza d'onda utilizzata consente un'eccellente reticolazione in tutto lo strato di rivestimento senza essiccazione superficiale, con una conseguente opacizzazione perfetta sull'intera superficie.

Mentre le lampade UV tradizionali non possono essere mai spente perché richiedono tempo per riscaldarsi, le lampade UV LED sono immediatamente pronte all'uso e possono essere accese e spente secondo necessità. Lasciare sempre accese le lampade UV standard comporta anche un rischio di incendio, ma se le aziende decidono di spegnerle, occorre poi tempo per riaccenderle, con una conseguente perdita di produzione.

Ci sono 3 principali aspetti tecnici che fanno pendere la bilancia a favore della tecnologia UV LED. Il sistema è gestito elettronicamente, quindi è possibile accendere soltanto le lampade di cui si ha bisogno, impostando anche l'intensità necessaria. Le lampade UV LED inviano informazioni al PLC, permettendo all'utente di risparmiare sui costi energetici. Questo rende il processo sostenibile da un punto di vista sia ecologico che economico.

La manutenzione richiesta da un sistema LED UV è quasi nulla. La durata delle lampade è di circa 30.000 ore senza interruzioni, l'efficienza produttiva viene dunque potenziata consentendo di lavorare senza interruzione e livelli di qualità costanti nel tempo.

I costi derivanti da una temperatura di esercizio più bassa conducono a risparmi totali significativi e impediscono che il pannello venga danneggiato dal surriscaldamento.

Cefla Finishing ha installato il suo primo forno UV LED nel 2014, e dunque raccoglie e analizza dati da molti anni. Con una base installata di circa 200 unità tra linee di verniciatura di pannelli in legno e stampanti digitali, l'esperienza che abbiamo accumulato fino ad oggi non teme confronti sul mercato.

Forniamo sistemi raffreddati ad aria o ad acqua, che non soltanto rendono la nostra soluzione la più flessibile, ma ci consentono anche di fornire consulenza in maniera oggettiva. Questo è il nostro approccio: ascoltare gli obiettivi aziendali e definire la soluzione più appropriata in base a tutti i fattori chiave coinvolti:

• ambientali
• economici
• prestazionali/produttivi

La nostra gamma è così ampia da permetterci di selezionare lampade UV LED a partire da diversi modelli, con diverse lunghezze d'onda e dimensioni.

In qualità di partner di Phoseon Technology, produttore leader con sede in Oregon, siamo in grado di condividere un'esperienza basata su 120.000 sistemi venduti finora e 300 brevetti relativi a questa tecnologia.

I forni UV-R LED sono idealmente integrabili nelle seguenti linee:

• verniciatura di pannelli (soluzioni nuove o retrofit)
• verniciatura di pannelli integrando forni a eccimeri
• stampa digitale industriale

In un mercato che sta cominciando ad avvicinarsi a questa tecnologia, ecco due tra i tanti ottimi motivi per passare al LED:

SOSTENIBILITÀ – la sicurezza operativa e ambientale è un elemento chiave per migliorare il proprio business futuro

ADATTABILITÀ – siamo in grado di offrire un ventaglio più ampio di soluzioni rispetto a qualsiasi altro produttore, pertanto siamo certi di poter trovare quella più adatta a ciascun cliente