nouvelles de l'entreprise De l'obscurité à la lumière : Double-durcissement (UV+thermique) pour substrats foncés

De l'obscurité à la lumière : double-durcissement (UV+thermique) pour les substrats foncés

  Dans le domaine du revêtement industriel et du traitement des matériaux, le traitement de surface des substrats foncés a longtemps été considéré comme un "no man's land" pour les percées techniques. Qu'il s'agisse du panneau noir piano de l'intérieur d'une voiture, du revêtement métallique mat des appareils électroménagers ou du matériau composite foncé dans le domaine de l'électronique grand public, le système de durcissement unique traditionnel (tel que le durcissement UV pur ou le durcissement thermique pur) est toujours confronté à une contradiction fondamentale : en raison de la forte absorption de la lumière par les substrats foncés, le durcissement UV unique traditionnel conduit souvent à un durcissement profond incomplet en raison d'une pénétration lumineuse insuffisante, causant des problèmes tels qu'une mauvaise adhérence et un retrait de surface inégal.

  Le durcissement UV traditionnel repose sur des photo-initiateurs pour absorber la lumière ultraviolette et générer des radicaux libres, mais lorsque le revêtement est appliqué sur un substrat foncé, des concentrations élevées de pigments (tels que le noir de carbone) ou des substrats foncés formeront une barrière lumineuse naturelle. Les données expérimentales montrent que la transmittance des revêtements noirs d'une épaisseur de plus de 50μm à la lumière ultraviolette de 365 nm est inférieure à 5 %, ce qui entraîne un degré de réticulation au fond du revêtement de seulement 30 % à 40 % de la valeur théorique.

  Ce défaut de durcissement se manifeste directement par une résistance aux intempéries réduite et une résistance à l'usure insuffisante du revêtement, ce qui est particulièrement important dans les domaines haut de gamme tels que les intérieurs automobiles et les boîtiers de produits électroniques. Bien que le système de durcissement thermique puisse éviter le problème de la pénétration de la lumière et obtenir un durcissement uniforme grâce à la conduction de la chaleur, la température élevée de plus de 150°C conduit non seulement au risque de déformation du matériau, mais est également plus susceptible de provoquer une déformation dans les substrats sensibles à la chaleur (tels que les plastiques et les matériaux composites).

  Le système de double-durcissement (UV+thermique) offre une solution innovante au problème du durcissement des substrats foncés.

  Le système de double-durcissement forme une structure initiale par réticulation de surface rapide initiée par la lumière UV, puis complète la réaction de polymérisation profonde à l'aide du durcissement thermique, ce qui résout non seulement la limitation de la pénétration de la lumière, mais améliore également la densité globale du matériau. Ce mécanisme synergique est particulièrement adapté aux matériaux composites contenant du noir de carbone et des pigments foncés. Le mouvement de la chaîne moléculaire dans l'étape de durcissement thermique peut combler les défauts microporeux après le durcissement UV, de sorte que la résistance au cisaillement du matériau après le durcissement thermique à 120-150℃ est augmentée de plus de 40 %.

  Le système de double-durcissement permet un contrôle complet de l'interface du matériau à la structure profonde grâce à la coordination séquentielle de la lumière UV et de l'énergie thermique. Les percées spécifiques se reflètent dans trois dimensions：

  1. Conception en gradient de la pénétration énergétique

  Dans l'étape UV, une source de lumière à ondes courtes à haute énergie (telle que LED-UV) est utilisée pour durcir rapidement la couche de surface afin de former un film protecteur dense ; dans l'étape de durcissement thermique, une augmentation de température en gradient (50-120°C) est utilisée pour activer l'agent de durcissement latent profond, de sorte que la réaction de réticulation soit effectuée couche par couche de la surface à l'intérieur de la matrice. Des expériences menées par le géant chimique BASF ont confirmé que ce processus réduit la contrainte interne du revêtement de 32 % et augmente la force de liaison avec le substrat à 8,5 MPa.

  2. Découplage spatio-temporel des réactions chimiques
  Le processus de durcissement peut être contrôlé avec précision en concevant un système de réaction orthogonal de groupes sensibles aux UV (tels que les acrylates) et de groupes activés par la chaleur (tels que les isocyanates bloqués). Cette stratégie de "réticulation par étapes" permet au revêtement de maintenir une dureté élevée (≥3H) tout en atteignant un allongement à la rupture de plus de 15 %, résolvant complètement la contradiction entre rigidité et ténacité dans les processus traditionnels.

  3. Fenêtre de processus dynamique

  Un équipement de double-durcissement intelligent adaptatif peut ajuster le dosage UV et les paramètres de l'air chaud en temps réel en fonction de la couleur et de l'épaisseur du substrat. Le module de contrôle AI développé par Core Rate Intelligence peut augmenter le rendement de durcissement des substrats foncés de 68 % en UV unique à 98 %, tout en réduisant la consommation d'énergie de 40 %. Cette capacité d'adaptation dynamique fait du système de double-durcissement une "solution flexible" pour répondre aux besoins de fabrication personnalisés.