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Avance y aplicación de recubrimientos en polvo curados por UV en sustratos de aleación sensibles al calor

  En la industria del recubrimiento de metales, los recubrimientos en polvo ocupan una posición destacada debido a su naturaleza libre de solventes, procesamiento simple, bajo consumo de energía y excelente respeto por el medio ambiente. Sin embargo, los recubrimientos en polvo termoestables tradicionales requieren curado a temperaturas de 150-200°C, lo que los hace particularmente desafiantes para sustratos de aleación sensibles al calor como las aleaciones de magnesio-aluminio y algunas aleaciones de cobre. Las altas temperaturas pueden causar fácilmente cambios en la estructura metalográfica del sustrato, deteriorar sus propiedades mecánicas (como la reducción de la resistencia y la tenacidad), e incluso causar deformación, lo que limita significativamente la aplicación de recubrimientos en polvo.

  Los recubrimientos en polvo curables por UV utilizan un proceso de "curado por fusión-UV", donde se funden y nivelan a una temperatura de precalentamiento de 90-110°C, seguido de un curado rápido (5-60 segundos) utilizando luz ultravioleta (longitud de onda 320-450 nm). Este proceso reduce fundamentalmente el daño térmico a los sustratos de aleación sensibles al calor. Su principal ventaja radica en cambiar el proceso de curado de dependiente del calor a dependiente de la luz, logrando el curado a baja temperatura a través de una reacción fotoquímica. Este proceso se ha convertido en un tema candente en la investigación y aplicación de recubrimientos.

  1. Ventajas de proceso separado y baja temperatura: Los recubrimientos en polvo curables por UV utilizan un proceso separado de curado por fusión-UV. La etapa de fusión-nivelación requiere solo 90–120°C, significativamente más baja que los 150–200°C requeridos para los recubrimientos termoestables tradicionales. Esta etapa solo permite que el polvo se derrita y nivele, sin ninguna reacción de reticulación. Esto evita la fusión de los límites de grano, la degradación de las propiedades mecánicas o la deformación en las aleaciones sensibles al calor causadas por las altas temperaturas.

  2. Eficiencia energética y protección ambiental: El curado consume un 70% menos de energía que los procesos tradicionales porque elimina la necesidad de horneado prolongado a alta temperatura (los procesos tradicionales requieren 15–30 minutos, mientras que el curado UV solo toma segundos). También logra cero emisiones de COV y contiene más del 40% de componentes de base biológica, en línea con las tendencias de fabricación ecológica.

  Los recubrimientos en polvo curables por UV abordan fundamentalmente los problemas de daño por altas temperaturas que enfrentan las aleaciones sensibles al calor a través de un proceso separado de nivelación por fusión a baja temperatura y curado fotoquímico. Sus principales ventajas incluyen: a) supresión del daño térmico (temperatura del sustrato ≤ 110°C); b) eficiencia energética y respeto por el medio ambiente (reducción del 70% en el consumo de energía, cero COV); c) mejoras en el rendimiento (los indicadores cuantitativos como la adhesión y la resistencia a la corrosión superan significativamente a los de los recubrimientos tradicionales); y d) idoneidad para componentes complejos (el curado direccional UV y el curado híbrido EB admiten la reparación localizada).

  Con el avance continuo de la tecnología de síntesis de resinas (como la fluidez mejorada a baja temperatura de las resinas cristalinas) y la maduración de la cadena industrial, los recubrimientos en polvo curables por UV han pasado del laboratorio a la producción industrial, proporcionando una protección confiable para componentes de aleación ligeros y sensibles al calor en la industria aeroespacial, electrónica, equipos de alta gama y otros campos. En el futuro, esta tecnología promoverá aún más la innovación de fabricación ecológica de "reemplazar la pintura con polvo", convirtiéndose en la solución de tratamiento de superficies preferida para sustratos sensibles al calor.