UV-Härtung erzielt schneller dauerhafte und gleichmäßige Oberflächen auf Metallsubstraten

Aufgrund ihrer Eignung für hohe Liniengeschwindigkeiten, langlebige Oberflächen und eine gleichbleibende Beschichtungsleistung wird die UV-Härtung auf Metallsubstraten in industriellen Anwendungen weit verbreitet eingesetzt. Die Anwendungsbereiche reichen von dekorativen und funktionalen Beschichtungen auf Getränkedosen bis hin zu Schutzbeschichtungen auf Rohren, Metallschildern sowie dreidimensionalen Bauteilen. Mithilfe der UV-Härtung können Hersteller ihre Effizienz steigern und gleichzeitig eine hochwertige Beschichtung erzielen.

Metallkomponenten, darunter Propangastanks, Teile im Motorraum von Fahrzeugen, Ölfiltergehäuse und Motorbaugruppen, werden häufig in anspruchsvollen Produktionsumgebungen beschichtet oder bedruckt. Die UV-Härtung ist eine schnelle und zuverlässige Methode, um Druckfarben, Beschichtungen und Oberflächenbehandlungen auf Metalloberflächen zu trocknen und auszuhärten.

Beschichtungsarten

Um das Aussehen, die Textur und mitunter auch die Beständigkeit von Metallteilen zu verbessern, werden dekorative Beschichtungen aufgebracht. Diese Beschichtungen finden in vielen verschiedenen Branchen Anwendung, darunter bei der Herstellung von Metallbehältern und Dosen, in der Automobilindustrie, in der Unterhaltungselektronik, in der Architektur sowie bei Haushaltsgeräten, Schmuck und Möbeln. Sie sind unerlässlich für die Großserienfertigung, da sie gleichbleibende, hochwertige Oberflächen gewährleisten.

Funktionale Metallbeschichtungen sind technisch entwickelte Oberflächenschichten, die vor allem auf Leistungsfähigkeit ausgerichtet sind. Sie schützen, verbessern oder verändern das Verhalten von Metall, indem sie diesem mechanische, chemische, elektrische oder thermische Eigenschaften hinzufügen, die im Ausgangsmaterial nicht vorhanden sind.

Anwendungen

Direktdruck und Beschichtungen auf Getränkedosen

Bei der UV-Härtung für den Direktdruck und die Beschichtung von Dosen – häufig Aluminium-Getränkedosen – werden UV-reaktive Farben während der Hochgeschwindigkeitsproduktion sofort getrocknet und ausgehärtet. Mit diesem Verfahren ist es möglich, Vollfarbgrafiken direkt auf die Metalloberfläche zu drucken, ohne dass Etiketten oder Hülsen erforderlich sind. Zudem werden spezielle, UV-härtende Gleitbeschichtungen auf den unteren Rand der Dose aufgetragen. Dadurch lassen sich die Dosen im Fertigungs- und Abfüllprozess reibungsloser bewegen.

Beschichtungen für Rohre und Röhren

Die UV-Härtung von Rohrbeschichtungen folgt dem gleichen Grundprinzip wie andere UV-Härtungsanwendungen. Dabei werden speziell formulierte Beschichtungen mithilfe von UV-Licht sofort polymerisiert. Aufgrund der Rohrgeometrie, der Beschichtungsdicke und der Produktionsumgebung sind diese Anwendungen jedoch einzigartig. Um eine Innenauskleidung, einen Korrosionsschutz und eine schützende Außenbeschichtung herzustellen, werden Rohre aus Stahl, Sphäroguss, Verbundwerkstoffen, Fiberglas, PVC oder Polyethylen mit einem UV-reaktiven Harzsystem beschichtet.

Metall-Typenschilder und Kennzeichnungsschilder

Metallschilder und Typenschilder werden in der Regel im Siebdruckverfahren hergestellt. Dabei werden UV-härtende Farben auf die Metalloberfläche aufgetragen. Dadurch werden besonders scharfe Grafiken, langlebige Farben und eine schnelle Aushärtung erzielt. Das macht dieses Verfahren ideal für die industrielle Etikettierung großer Stückzahlen. UV-Tinten bilden eine robuste Oberfläche, die abriebfest und chemikalienbeständig ist und gut auf Metallen wie Aluminium, Edelstahl und beschichtetem Stahl haftet. Infolgedessen behalten diese Etiketten auch unter anspruchsvollen Bedingungen ihre Lesbarkeit und ihr Aussehen bei. Dazu zählen Produktionsstätten, Außeninstallationen sowie Ausrüstung, die Lösungsmitteln und Witterungseinflüssen ausgesetzt ist.

Beschichtungen für Automobilfelgen

Die UV-Härtung von Beschichtungen für metallene Autofelgen ist ein schnelles und energieeffizientes Verfahren zur Aushärtung spezieller, UV-reaktiver Lacke oder Klarlacke. Diese werden auf Leichtmetall- oder anderen Metallfelgen aufgetragen. UV-Anlagen erzeugen hochintensives ultraviolettes Licht. Dieses löst eine chemische Reaktion in der Beschichtung aus.

Dreidimensionale Teile und Komponenten

Dreidimensionale Teile, darunter Ölfilter, tragbare Propangasflaschen und eine Vielzahl von Automobilkomponenten, werden durch UV-Sprühbeschichtung veredelt. Da diese Beschichtungen lösungsmittelfrei sind, trägt das gesamte Materialvolumen direkt zur endgültigen Schicht bei. Das Ergebnis sind eine hervorragende Deckkraft und minimale Umweltauswirkungen.

Lösungen für Industrieumgebungen

Für einen zuverlässigen Betrieb in schmutzigen, rauen oder stark verschmutzten Industrieumgebungen wie etwa bei der Rohrherstellung sind robuste UV-Härtungssysteme unverzichtbar. Das gilt auch für andere Prozesse, bei denen Metallbeschichtungen erforderlich sind. Excelitas bietet für diese Anwendungsfälle zwei bewährte UV-Technologien an.

UV-LED-Härtung: Phoseon FireLine™ FL400-i

Das wassergekühlte UV-LED-Härtungssystem Phoseon FireLine FL400-i wurde speziell für anspruchsvolle industrielle Beschichtungsanwendungen entwickelt. Es verfügt über ein robustes und widerstandsfähiges Gehäuse, das für den Einsatz in herausfordernden Umgebungen geeignet ist. Diese UV-LED-Lösung zeichnet sich durch eine außergewöhnliche optische Homogenität aus und gewährleistet eine gleichmäßige, zuverlässige Aushärtungsleistung. Die leistungsstarke FireLine ist IP66-konform und eignet sich daher ideal für Anwendungen, die eine hohe UV-LED-Leistung erfordern. LEDs strahlen schmalbandige UV-Wellenlängen aus (typischerweise 365–405 nm).

UV-Härtung mittels Mikrowellenenergie

Eine weitere weit verbreitete Technologie zum Auftragen und Aushärten von Beschichtungen auf Metallprodukten ist die mikrowellenbasierte UV-Härtung, insbesondere für Anwendungen, die breitbandige Spektralausstrahlung erfordern. Elektrodenlose Mikrowellen-UV-Härtungssysteme nutzen Mikrowellenenergie, um Plasma zu erzeugen und breitbandiges UV-Licht (UV-A, UV-B, UV-C sowie sichtbares Licht/IR) abzustrahlen. Diese Systeme steigern die Produktionsgeschwindigkeit, verbessern die Prozesskonsistenz und verringern gleichzeitig die Wärmeübertragung auf das Substrat.