O principal objetivo das últimas décadas tem sido reduzir a quantidade de solventes liberados na atmosfera. Esses solventes são chamados de COVs (compostos orgânicos voláteis) e, na prática, incluem todos os solventes que usamos, exceto a acetona, que possui reatividade fotoquímica muito baixa e, portanto, foi excluída da categoria de solventes COV.
Mas e se pudéssemos eliminar completamente os solventes e ainda obter bons resultados de proteção e decoração com o mínimo de esforço?
Isso seria ótimo — e podemos. A tecnologia que torna isso possível chama-se cura UV. Ela é utilizada desde a década de 1970 para diversos materiais, incluindo metal, plástico, vidro, papel e, cada vez mais, madeira.
Os revestimentos curados por UV curam quando expostos à luz ultravioleta na faixa nanométrica, na extremidade inferior ou logo abaixo da luz visível. Suas vantagens incluem redução significativa ou eliminação completa de COVs (Compostos Orgânicos Voláteis), menos desperdício, menor espaço necessário, manuseio e empilhamento imediatos (dispensando a necessidade de secadores), custos de mão de obra reduzidos e taxas de produção mais rápidas.
As duas principais desvantagens são o alto custo inicial do equipamento e a dificuldade em dar acabamento a objetos 3D complexos. Portanto, o uso da cura UV geralmente se limita a oficinas maiores que produzem objetos relativamente planos, como portas, painéis, pisos, molduras e peças pré-montadas.
A maneira mais fácil de entender os acabamentos curados por UV é compará-los com os acabamentos catalisados comuns, com os quais você provavelmente já está familiarizado. Assim como os acabamentos catalisados, os acabamentos curados por UV contêm uma resina para criar a camada espessa, um solvente ou substituto para diluição, um catalisador para iniciar a reticulação e promover a cura, além de alguns aditivos, como agentes fosqueantes, para conferir características especiais.
São utilizadas diversas resinas primárias, incluindo derivados de epóxi, uretano, acrílico e poliéster.
Em todos os casos, essas resinas curam formando uma película muito dura, resistente a solventes e a riscos, semelhante ao verniz catalisado (de conversão). Isso dificulta reparos invisíveis caso a película curada seja danificada.
Os acabamentos curados por UV podem ser 100% sólidos em forma líquida. Ou seja, a espessura do material depositado na madeira é a mesma da camada curada. Não há nada para evaporar. Mas a resina primária é muito espessa para facilitar a aplicação. Por isso, os fabricantes adicionam moléculas reativas menores para reduzir a viscosidade. Ao contrário dos solventes, que evaporam, essas moléculas adicionadas se ligam às moléculas maiores da resina para formar a película.
Solventes ou água também podem ser adicionados como diluentes quando se deseja uma camada mais fina, por exemplo, para uma camada seladora. Mas geralmente não são necessários para tornar o acabamento aplicável por pulverização. Quando solventes ou água são adicionados, é preciso permitir que evaporem (ou induzir a evaporação em estufa) antes do início da cura UV.
O catalisador
Ao contrário do verniz catalisado, que começa a curar quando o catalisador é adicionado, o catalisador em um acabamento curado por UV, chamado de "fotoiniciador", não faz nada até ser exposto à energia da luz UV. Então, ele inicia uma rápida reação em cadeia que liga todas as moléculas do revestimento para formar a película.
É esse processo que torna os acabamentos curados por UV tão únicos. Essencialmente, não há prazo de validade ou tempo de espera para o acabamento. Ele permanece em estado líquido até ser exposto à luz UV. Então, cura completamente em poucos segundos. Lembre-se de que a luz solar pode interromper a cura, por isso é importante evitar esse tipo de exposição.
Talvez seja mais fácil pensar no catalisador para revestimentos UV como duas partes em vez de uma. Há o fotoiniciador já presente no acabamento — cerca de 5% do líquido — e há a energia da luz UV que o ativa. Sem ambos, nada acontece.
Essa característica única permite recuperar o excesso de tinta pulverizada fora do alcance da luz UV e reutilizar o acabamento. Assim, o desperdício pode ser praticamente eliminado.
A lâmpada UV tradicional é uma lâmpada de vapor de mercúrio com um refletor elíptico para coletar e direcionar a luz para a peça. A ideia é concentrar a luz para obter o máximo efeito na ativação do fotoiniciador.
Na última década, aproximadamente, os LEDs (diodos emissores de luz) começaram a substituir as lâmpadas tradicionais porque consomem menos eletricidade, duram muito mais, não precisam aquecer e têm uma faixa de comprimento de onda estreita, o que significa que não geram tanto calor problemático. Esse calor pode liquefazer as resinas da madeira, como no caso do pinho, e precisa ser dissipado.
O processo de cura é o mesmo. Tudo depende da "linha de visão". O acabamento só cura se a luz UV incidir sobre ele a partir de uma distância fixa. Áreas na sombra ou fora do foco da luz não curam. Esta é uma limitação importante da cura UV atualmente.
Para curar o revestimento em qualquer objeto complexo, mesmo algo quase plano como uma moldura perfilada, as luzes devem ser posicionadas de forma a incidir em cada superfície à mesma distância fixa, de modo a corresponder à formulação do revestimento. Esta é a razão pela qual os objetos planos constituem a grande maioria dos projetos que recebem um acabamento curado por UV.
Os dois arranjos comuns para aplicação e cura de revestimento UV são em linha plana e em câmara.
Na cura em linha plana, os objetos planos ou quase planos movem-se por uma esteira transportadora sob um jato de água ou rolo, ou através de uma câmara de vácuo, e em seguida, se necessário, passam por um forno para remover solventes ou água. Finalmente, são expostos a uma matriz de lâmpadas UV para promover a cura. Os objetos podem então ser empilhados imediatamente.
Em câmaras, os objetos geralmente são suspensos e movimentados ao longo de uma esteira, passando pelas mesmas etapas. Uma câmara possibilita o acabamento de todos os lados simultaneamente e o acabamento de objetos tridimensionais não complexos.
Outra possibilidade é usar um robô para girar o objeto em frente às lâmpadas UV ou segurar uma lâmpada UV e mover o objeto ao redor dela.
Os fornecedores desempenham um papel fundamental.
Com revestimentos e equipamentos de cura UV, a colaboração com os fornecedores é ainda mais importante do que com vernizes catalisados. O principal motivo é a quantidade de variáveis que precisam ser coordenadas. Entre elas, estão o comprimento de onda das lâmpadas ou LEDs e a distância delas em relação aos objetos, a formulação do revestimento e a velocidade da linha, caso se utilize uma linha de acabamento.
Data da publicação: 23/04/2023
