Tecnología de curado LED para revestimientos

Proceso de curado LED

Las soluciones de curado LED se utilizan en la revestimientos porque ofrecen un curado UV muy fiable al ser un dispositivo de estado sólido. Proporcionan un curado en profundidad y permiten bajas temperaturas superficiales que abaratan el coste de las materias primas. 

Tecnología de curado UV con diodos emisores de luz (LED) es considerablemente más respetuosa con el medio ambiente y los recursos que las tecnologías tradicionales. Ya no es necesario desechar las lámparas de metales pesados fabricadas con galio y mercurio. Las condiciones de trabajo de los operarios de la línea mejoran, ya que no se forma ozono y, por lo tanto, no es necesario un sistema de escape, que podría provocar mayores niveles de ruido. El menor consumo energético de las fuentes de luz LED contribuye a la protección de los recursos. 

Lámparas UV tradicionales producen energía UV generando un arco eléctrico dentro de una cámara de gas ionizado (normalmente mercurio) para excitar los átomos, que luego decaen, emitiendo fotones. Los fotones emitidos cubren una amplia gama del espectro electromagnético, incluidos algunos infrarrojos e incluso la luz visible. Sólo alrededor de 20% suele ser útil para el curado UV.

"Ahora es posible utilizar lámparas LED en cada paso del proceso de curado, eliminando por completo la necesidad de lámparas UV convencionales".

Lars Sandqvist, Director de aplicaciones técnicas, Sherwin-Williams

Un LED UV genera energía UV de una forma totalmente distinta. Cuando una corriente eléctrica (electrones) se mueve a través de un dispositivo semiconductor llamado diodo, emite energía en forma de fotones. Los materiales específicos del diodo determinan las longitudes de onda de los fotones y, en el caso de los LED UV, la salida suele estar en una banda muy estrecha +/-10 nm. La figura 2 compara la salida de una fuente de luz LED de 395 nm con una lámpara UV tradicional típica. Es importante observar la diferencia en intensidad y longitud de onda de la salida; ambas son clave para comprender un proceso de curado UV.

Para conseguir un curado UV eficiente y eficaz de un revestimiento, el formulador intenta solapar la salida de la fuente de luz UV con la absorción espectral del fotoiniciador (PI). La cantidad de PI en una formulación UV típica suele ser muy pequeña, inferior a 5%. Los PI suelen absorber en una gama de longitudes de onda, no en una banda estrecha. Muchas formulaciones UV existentes desarrolladas para el curado con una lámpara UV típica utilizan un PI de amplio espectro. Aunque suele haber cierta absorción dentro del rango de salida del LED, está claro que se desperdicia gran parte del rango de absorción del PI. Es posible conseguir un curado más eficaz con una formulación diseñada específicamente para el curado LED que utilice un IP con una absorción más concentrada en la gama UV-A.

El año pasado, Sherwin-Williams anunció una nueva innovación LED dirigida a los fabricantes del sector del acabado de la madera: Full Curing LED. Esta revolucionaria tecnología hace posible implementar LED en toda la línea de curado, lo que permite ahorrar aún más energía y mejorar la calidad.  

"Hemos estado trabajando para conseguir una solución como esta desde que introdujimos por primera vez el curado LED en 2012. Sin embargo, siempre hubo un problema con los efectos amarillentos no deseados debido a dificultades con la capa de acabado. Durante un tiempo, parecía que una combinación de lámparas LED y UV era el único camino a seguir, pero seguimos adelante y la división de I+D finalmente dio con la fórmula adecuada para que funcionara. Ahora es posible utilizar Lámparas LED en cada paso del proceso de curado, eliminando por completo la necesidad de lámparas UV convencionales. Esto permitirá una producción mucho más eficaz", afirma Lars Sandqvist, Director Técnico de Aplicaciones de Sherwin-Williams.

Lea el artículo completo de la revista Coatings World
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