গাড়ির ক্ষেত্রে ইউভি-কিউর্ড কোটিং-এর প্রয়োগ

শিল্প আবরণ শুকানোর জন্য ইউভি প্রযুক্তিকে অনেকেই একটি “উদীয়মান” প্রযুক্তি হিসেবে বিবেচনা করেন। যদিও শিল্প এবং স্বয়ংচালিত আবরণ শিল্পে এটি অনেকের কাছে নতুন হতে পারে, তবে অন্যান্য শিল্পে এটি তিন দশকেরও বেশি সময় ধরে প্রচলিত আছে…

শিল্পক্ষেত্রে ব্যবহৃত কোটিং শুকানোর জন্য ইউভি প্রযুক্তিকে অনেকেই একটি “উদীয়মান” প্রযুক্তি হিসেবে বিবেচনা করেন। যদিও শিল্প এবং অটোমোটিভ কোটিং শিল্পে এটি অনেকের কাছে নতুন হতে পারে, তবে অন্যান্য শিল্পে এটি তিন দশকেরও বেশি সময় ধরে প্রচলিত আছে। মানুষ প্রতিদিন ইউভি-কোটেড ভিনাইল ফ্লোরিং পণ্যের উপর দিয়ে হাঁটে এবং আমাদের অনেকের বাড়িতেই এগুলি রয়েছে। ভোক্তা ইলেকট্রনিক্স শিল্পেও ইউভি কিউরিং প্রযুক্তি একটি প্রধান ভূমিকা পালন করে। উদাহরণস্বরূপ, সেল ফোনের ক্ষেত্রে, প্লাস্টিকের হাউজিংয়ের কোটিং, অভ্যন্তরীণ ইলেকট্রনিক্স সুরক্ষার জন্য কোটিং, ইউভি আঠা দিয়ে সংযুক্ত উপাদান এবং এমনকি কিছু ফোনে থাকা রঙিন স্ক্রিন তৈরিতেও ইউভি প্রযুক্তি ব্যবহৃত হয়। একইভাবে, অপটিক্যাল ফাইবার এবং ডিভিডি/সিডি শিল্প একচেটিয়াভাবে ইউভি কোটিং এবং আঠা ব্যবহার করে এবং ইউভি প্রযুক্তি তাদের বিকাশে সহায়তা না করলে আজ আমরা যেভাবে দেখি সেভাবে এই শিল্পগুলির অস্তিত্ব থাকত না।

তাহলে ইউভি কিউরিং কী? সহজভাবে বলতে গেলে, এটি ইউভি শক্তি দ্বারা শুরু ও বজায় রাখা একটি রাসায়নিক প্রক্রিয়ার মাধ্যমে কোটিং-কে ক্রস-লিঙ্ক (কিউর) করার একটি পদ্ধতি। এক মিনিটেরও কম সময়ে কোটিংটি তরল থেকে কঠিন অবস্থায় রূপান্তরিত হয়। কোটিং-এর কিছু কাঁচামাল এবং রেজিনের কার্যকারিতার মধ্যে মৌলিক পার্থক্য রয়েছে, কিন্তু কোটিং ব্যবহারকারীর কাছে এই পার্থক্যগুলো অদৃশ্য থাকে।

এয়ার-অ্যাটোমাইজড স্প্রে গান, এইচভিএলপি, রোটারি বেল, ফ্লো কোটিং, রোল কোটিং এবং অন্যান্য প্রচলিত প্রয়োগ সরঞ্জামের মাধ্যমে ইউভি কোটিং প্রয়োগ করা হয়। তবে, কোটিং প্রয়োগ এবং সলভেন্ট ফ্ল্যাশের পর থার্মাল ওভেনে যাওয়ার পরিবর্তে, কোটিংটিকে এমনভাবে সাজানো ইউভি ল্যাম্প সিস্টেম দ্বারা উৎপন্ন ইউভি শক্তি দিয়ে কিউর করা হয়, যা কিউরিং সম্পন্ন করার জন্য প্রয়োজনীয় ন্যূনতম শক্তি দিয়ে কোটিংটিকে আলোকিত করে।

যেসব কোম্পানি ও শিল্প প্রতিষ্ঠান ইউভি প্রযুক্তির বৈশিষ্ট্যগুলোকে কাজে লাগায়, তারা উন্নত উৎপাদন দক্ষতা ও উৎকৃষ্ট মানের চূড়ান্ত পণ্য প্রদানের মাধ্যমে এবং মুনাফা বৃদ্ধির মাধ্যমে অসাধারণ মূল্য সংযোজন করেছে।

UV-এর বৈশিষ্ট্যগুলির অপব্যবহার

কোন মূল বৈশিষ্ট্যগুলো কাজে লাগানো যেতে পারে? প্রথমত, যেমনটি আগে উল্লেখ করা হয়েছে, কিউরিং খুব দ্রুত হয় এবং এটি ঘরের স্বাভাবিক তাপমাত্রায় করা যায়। এটি তাপ-সংবেদনশীল সাবস্ট্রেটের কার্যকর কিউরিং নিশ্চিত করে এবং সব ধরনের কোটিং খুব দ্রুত কিউর করা যায়। যদি আপনার প্রক্রিয়ার সীমাবদ্ধতা (বাধা) দীর্ঘ কিউরিং সময় হয়, তবে ইউভি কিউরিং উৎপাদনশীলতার একটি চাবিকাঠি। এছাড়াও, এর গতি অনেক কম জায়গায় প্রক্রিয়াটি সম্পন্ন করার সুযোগ করে দেয়। তুলনার জন্য বলা যায়, একটি প্রচলিত কোটিং যা প্রতি মিনিটে ১৫ ফুট লাইন গতিতে ৩০ মিনিট বেক করতে হয়, তার জন্য ওভেনে ৪৫০ ফুট কনভেয়র প্রয়োজন, যেখানে একটি ইউভি কিউর করা কোটিংয়ের জন্য মাত্র ২৫ ফুট (বা তারও কম) কনভেয়র লাগতে পারে।

ইউভি ক্রস-লিঙ্কিং বিক্রিয়ার ফলে এমন একটি আবরণ তৈরি হতে পারে যার ভৌত স্থায়িত্ব অনেক বেশি উন্নত। যদিও মেঝে তৈরির মতো প্রয়োগের জন্য আবরণকে শক্ত করে তৈরি করা যায়, তবে সেগুলোকে খুব নমনীয় করেও বানানো সম্ভব। শক্ত এবং নমনীয়, উভয় প্রকারের আবরণই মোটরগাড়ির ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়।

এই বৈশিষ্ট্যগুলোই অটোমোটিভ কোটিং-এর জন্য ইউভি প্রযুক্তির ক্রমাগত উন্নয়ন এবং প্রসারের চালিকাশক্তি। অবশ্যই, ইন্ডাস্ট্রিয়াল কোটিং-এর ইউভি কিউরিং-এর সাথে কিছু চ্যালেঞ্জও জড়িত। প্রসেস ওনারের প্রধান উদ্বেগ হলো জটিল যন্ত্রাংশের সমস্ত অংশে ইউভি শক্তি প্রয়োগ করার ক্ষমতা। কোটিং-এর সম্পূর্ণ পৃষ্ঠকে অবশ্যই কোটিং কিউর করার জন্য প্রয়োজনীয় ন্যূনতম ইউভি শক্তির সংস্পর্শে আনতে হবে। এর জন্য যন্ত্রাংশের সতর্ক বিশ্লেষণ, যন্ত্রাংশ র‍্যাকিং এবং ছায়াচ্ছন্ন এলাকা দূর করার জন্য ল্যাম্পের বিন্যাস প্রয়োজন। তবে, ল্যাম্প, কাঁচামাল এবং ফর্মুলেটেড পণ্যের ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্য উন্নতি হয়েছে, যা এই সীমাবদ্ধতাগুলোর বেশিরভাগই কাটিয়ে উঠেছে।

অটোমোটিভ ফরোয়ার্ড লাইটিং

গাড়ির যে নির্দিষ্ট ক্ষেত্রে ইউভি (UV) একটি আদর্শ প্রযুক্তিতে পরিণত হয়েছে, তা হলো গাড়ির সামনের দিকের আলো শিল্প, যেখানে ইউভি কোটিং ১৫ বছরেরও বেশি সময় ধরে ব্যবহৃত হয়ে আসছে এবং বর্তমানে বাজারের ৮০% দখল করে আছে। হেডল্যাম্প দুটি প্রধান উপাদান দিয়ে গঠিত যেগুলোতে কোটিং করা প্রয়োজন—পলিকার্বোনেট লেন্স এবং রিফ্লেক্টর হাউজিং। লেন্সটিকে প্রাকৃতিক উপাদান এবং শারীরিক আঘাত থেকে রক্ষা করার জন্য একটি অত্যন্ত শক্ত ও আঁচড়-প্রতিরোধী কোটিং প্রয়োজন। রিফ্লেক্টর হাউজিং-এ একটি ইউভি বেসকোট (প্রাইমার) থাকে যা সাবস্ট্রেটকে সিল করে এবং মেটালাইজেশনের জন্য একটি অতি-মসৃণ পৃষ্ঠ প্রদান করে। রিফ্লেক্টর বেসকোটের বাজার এখন মূলত ১০০% ইউভি কিউর্ড। এটি গ্রহণের প্রধান কারণগুলো হলো উন্নত উৎপাদনশীলতা, স্বল্প প্রক্রিয়াকরণ স্থান এবং উন্নত কোটিং-এর কার্যকারিতা।

যদিও ব্যবহৃত আবরণগুলো ইউভি কিউরিং পদ্ধতিতে শুকানো হয়, তবুও সেগুলোতে দ্রাবক থাকে। তবে, অতিরিক্ত স্প্রে করা অংশের বেশিরভাগই পুনরুদ্ধার করে প্রক্রিয়ায় পুনর্ব্যবহার করা হয়, যার ফলে প্রায় ১০০% স্থানান্তর দক্ষতা অর্জন করা সম্ভব হয়। ভবিষ্যৎ উন্নয়নের মূল লক্ষ্য হলো কঠিন পদার্থের পরিমাণ ১০০%-এ উন্নীত করা এবং জারক ব্যবহারের প্রয়োজনীয়তা দূর করা।

বাইরের প্লাস্টিকের অংশগুলি

এর একটি স্বল্প পরিচিত প্রয়োগ হলো, গাড়ির বডি সাইড মোল্ডিং-এর ভেতরে রঙ করা অংশের উপর ইউভি কিউরেবল ক্লিয়ারকোট ব্যবহার করা। প্রাথমিকভাবে, বাইরের সংস্পর্শে ভিনাইল বডি সাইড মোল্ডিং-এর হলদে হয়ে যাওয়া কমানোর জন্য এই কোটিংটি তৈরি করা হয়েছিল। মোল্ডিং-এ কোনো বস্তুর আঘাতে ফাটল ধরা ছাড়াই এর আনুগত্য বজায় রাখার জন্য কোটিংটিকে খুব শক্ত এবং নমনীয় হতে হতো। এই ক্ষেত্রে ইউভি কোটিং ব্যবহারের মূল কারণগুলো হলো এর দ্রুত শুকিয়ে যাওয়া (অল্প জায়গায় প্রক্রিয়াকরণ) এবং উন্নত কার্যক্ষমতা।

এসএমসি বডি প্যানেল

শিট মোল্ডিং কম্পাউন্ড (এসএমসি) একটি যৌগিক উপাদান যা ৩০ বছরেরও বেশি সময় ধরে স্টিলের বিকল্প হিসেবে ব্যবহৃত হয়ে আসছে। এসএমসি গ্লাস-ফাইবার-পূর্ণ পলিয়েস্টার রেজিন দিয়ে গঠিত, যা শিট আকারে ঢালাই করা হয়। এরপর এই শিটগুলোকে একটি কম্প্রেশন মোল্ডে রেখে বডি প্যানেলে রূপ দেওয়া হয়। এসএমসি বেছে নেওয়া যেতে পারে কারণ এটি অল্প পরিমাণে উৎপাদনের জন্য টুলিং খরচ কমায়, ওজন কমায়, টোল ও ক্ষয়রোধী ক্ষমতা প্রদান করে এবং ডিজাইনারদের আরও বেশি স্বাধীনতা দেয়। তবে, এসএমসি ব্যবহারের একটি চ্যালেঞ্জ হলো অ্যাসেম্বলি প্ল্যান্টে যন্ত্রাংশটির ফিনিশিং করা। এসএমসি একটি ছিদ্রযুক্ত স্তর। যখন গাড়িতে লাগানো বডি প্যানেলটি ক্লিয়ারকোট পেইন্ট ওভেনের মধ্যে দিয়ে যায়, তখন "পোরোসিটি পপ" নামে পরিচিত একটি পেইন্টের ত্রুটি দেখা দিতে পারে। এর জন্য অন্তত একটি নির্দিষ্ট স্থানের মেরামত প্রয়োজন হবে, অথবা যদি যথেষ্ট পরিমাণে "পপ" থাকে, তবে বডি শেলটি সম্পূর্ণভাবে পুনরায় রঙ করতে হবে।

তিন বছর আগে, এই ত্রুটি দূর করার প্রচেষ্টায়, BASF Coatings একটি UV/থার্মাল হাইব্রিড সিলার বাণিজ্যিকভাবে চালু করে। হাইব্রিড কিওর ব্যবহার করার কারণ হলো, কম গুরুত্বপূর্ণ পৃষ্ঠতলে ওভারস্প্রে কিওর হয়ে যাবে। “পোরোসিটি পপস” দূর করার মূল ধাপ হলো UV শক্তির সংস্পর্শে আনা, যা গুরুত্বপূর্ণ পৃষ্ঠতলে উন্মুক্ত কোটিং-এর ক্রস-লিঙ্ক ঘনত্ব উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করে। যদি সিলারটি ন্যূনতম UV শক্তি না-ও পায়, তবুও কোটিংটি অন্যান্য সমস্ত কার্যকারিতার শর্ত পূরণ করে।

এই ক্ষেত্রে ডুয়াল-কিউর প্রযুক্তির ব্যবহার ইউভি কিউরিং কাজে লাগিয়ে কোটিং-এর নতুন বৈশিষ্ট্য প্রদান করে এবং একই সাথে একটি উচ্চ-মূল্যের প্রয়োগের ক্ষেত্রে কোটিং-এর জন্য একটি সুরক্ষা ফ্যাক্টরও নিশ্চিত করে। এই প্রয়োগটি কেবল এটাই প্রদর্শন করে না যে কীভাবে ইউভি প্রযুক্তি অনন্য কোটিং বৈশিষ্ট্য প্রদান করতে পারে, বরং এটি এও দেখায় যে একটি ইউভি-কিউরড কোটিং সিস্টেম উচ্চ-মূল্যের, বিপুল পরিমাণে উৎপাদিত, বড় এবং জটিল অটোমোটিভ যন্ত্রাংশের ক্ষেত্রেও কার্যকর। এই কোটিংটি প্রায় দশ লক্ষ বডি প্যানেলে ব্যবহার করা হয়েছে।

OEM ক্লিয়ারকোট

বলা যেতে পারে, ইউভি প্রযুক্তি বাজারের যে অংশটির দৃশ্যমানতা সবচেয়ে বেশি, তা হলো গাড়ির বাইরের বডি প্যানেলের ক্লাস এ কোটিং। ফোর্ড মোটর কোম্পানি ২০০৩ সালে নর্থ আমেরিকান ইন্টারন্যাশনাল অটো শো-তে কনসেপ্ট ইউ নামক একটি প্রোটোটাইপ গাড়িতে ইউভি প্রযুক্তি প্রদর্শন করেছিল। প্রদর্শিত কোটিং প্রযুক্তিটি ছিল একটি ইউভি-কিউর্ড ক্লিয়ারকোট, যা আকজো নোবেল কোটিংস দ্বারা প্রস্তুত ও সরবরাহ করা হয়েছিল। এই কোটিংটি বিভিন্ন উপকরণ দিয়ে তৈরি পৃথক বডি প্যানেলের উপর প্রয়োগ ও কিউর করা হয়েছিল।

ফ্রান্সে প্রতি দুই বছর অন্তর অনুষ্ঠিত বিশ্বের প্রধান অটোমোটিভ কোটিং সম্মেলন ‘সুরকার’-এ, ডুপন্ট পারফরম্যান্স কোটিংস এবং বিএএসএফ উভয়ই ২০০১ এবং ২০০৩ সালে অটোমোটিভ ক্লিয়ারকোটের জন্য ইউভি-কিউরিং প্রযুক্তির উপর উপস্থাপনা দিয়েছিল। এই উন্নয়নের মূল চালিকাশক্তি হলো পেইন্টের ক্ষেত্রে গ্রাহক সন্তুষ্টির একটি প্রধান বিষয়—অর্থাৎ আঁচড় ও দাগ প্রতিরোধ ক্ষমতা—উন্নত করা। উভয় কোম্পানিই হাইব্রিড-কিউর (ইউভি ও থার্মাল) কোটিং তৈরি করেছে। হাইব্রিড প্রযুক্তির পথ অনুসরণের উদ্দেশ্য হলো কাঙ্ক্ষিত কার্যক্ষমতার বৈশিষ্ট্যগুলো অর্জন করার পাশাপাশি ইউভি কিউরিং সিস্টেমের জটিলতা ন্যূনতম রাখা।

ডুপন্ট এবং বিএএসএফ উভয়ই তাদের কারখানায় পাইলট লাইন স্থাপন করেছে। ভুপারটালে অবস্থিত ডুপন্টের লাইনটি সম্পূর্ণ বডি কিউরিং করার ক্ষমতা রাখে। কোটিং কোম্পানিগুলোকে শুধু ভালো কোটিং পারফরম্যান্স দেখালেই চলে না, তাদের একটি পেইন্ট-লাইন সলিউশনও প্রদর্শন করতে হয়। ডুপন্টের মতে, ইউভি/থার্মাল কিউরিং-এর আরেকটি সুবিধা হলো, শুধুমাত্র থার্মাল ওভেনের দৈর্ঘ্য কমিয়ে ফিনিশিং লাইনের ক্লিয়ারকোট অংশের দৈর্ঘ্য ৫০% পর্যন্ত কমানো যায়।

প্রকৌশলগত দিক থেকে, ড্যুর সিস্টেম জিএমবিএইচ (Dürr System GmbH) ইউভি কিউরিং-এর জন্য একটি অ্যাসেম্বলি প্ল্যান্ট কনসেপ্টের উপর একটি প্রেজেন্টেশন দেয়। এই কনসেপ্টগুলোর অন্যতম প্রধান চলক ছিল ফিনিশিং লাইনে ইউভি কিউরিং প্রক্রিয়ার অবস্থান। প্রকৌশলগত সমাধানগুলোর মধ্যে ছিল থার্মাল ওভেনের আগে, ভিতরে বা পরে ইউভি ল্যাম্প স্থাপন করা। ড্যুর মনে করে যে, বর্তমানে উন্নয়নাধীন ফর্মুলেশন-সম্পর্কিত বেশিরভাগ প্রসেস অপশনের জন্যই প্রকৌশলগত সমাধান রয়েছে। ফিউশন ইউভি সিস্টেমসও (Fusion UV Systems) একটি নতুন টুল উপস্থাপন করেছে — যা হলো অটোমোটিভ বডির জন্য ইউভি-কিউরিং প্রক্রিয়ার একটি কম্পিউটার সিমুলেশন। অ্যাসেম্বলি প্ল্যান্টগুলোতে ইউভি-কিউরিং প্রযুক্তির ব্যবহারকে সমর্থন ও ত্বরান্বিত করার জন্য এই উন্নয়নটি করা হয়েছে।

অন্যান্য অ্যাপ্লিকেশন

গাড়ির ইন্টেরিয়রে ব্যবহৃত প্লাস্টিক কোটিং, অ্যালয় হুইল ও হুইল কভারের কোটিং, বড় আকারের মোল্ডেড-ইন-কালার পার্টসের ওপর ক্লিয়ারকোট এবং আন্ডার-হুড পার্টসের জন্য উন্নয়নমূলক কাজ অব্যাহত রয়েছে। একটি স্থিতিশীল কিউরিং প্ল্যাটফর্ম হিসেবে ইউভি প্রক্রিয়ার বৈধতা যাচাই অব্যাহত আছে। আসল পরিবর্তনটি হলো, ইউভি কোটিংগুলো এখন আরও জটিল ও উচ্চমূল্যের পার্টসের দিকে এগিয়ে যাচ্ছে। ফরোয়ার্ড লাইটিং অ্যাপ্লিকেশনের মাধ্যমে এই প্রক্রিয়ার স্থিতিশীলতা এবং দীর্ঘমেয়াদী কার্যকারিতা প্রমাণিত হয়েছে। এর সূচনা হয়েছিল ২০ বছরেরও বেশি আগে এবং এটি এখন ইন্ডাস্ট্রির স্ট্যান্ডার্ড।

যদিও ইউভি প্রযুক্তিকে কেউ কেউ একটি “আকর্ষণীয়” বিষয় বলে মনে করেন, এই শিল্পটি এই প্রযুক্তি দিয়ে ফিনিশারদের সমস্যাগুলোর সর্বোত্তম সমাধান দিতে চায়। কেউ শুধু প্রযুক্তির খাতিরে কোনো প্রযুক্তি ব্যবহার করে না। এটিকে অবশ্যই কার্যকারিতা প্রদান করতে হবে। এই কার্যকারিতা দ্রুত শুকানোর কারণে উৎপাদনশীলতা বৃদ্ধির মাধ্যমে আসতে পারে। অথবা এটি এমন উন্নত বা নতুন বৈশিষ্ট্য থেকে আসতে পারে যা আপনি বর্তমান প্রযুক্তি দিয়ে অর্জন করতে পারেননি। এটি প্রথমবারেই উন্নত মানের কাজ থেকেও আসতে পারে, কারণ কোটিংটি কম সময়ের জন্য ময়লার সংস্পর্শে থাকে। এটি আপনার কারখানায় ভিওসি (VOC) কমানো বা দূর করার একটি উপায় হতে পারে। প্রযুক্তিটি কার্যকারিতা প্রদান করতে পারে। ইউভি শিল্প এবং ফিনিশারদের এমন সমাধান তৈরি করতে একসাথে কাজ চালিয়ে যেতে হবে যা ফিনিশারদের মুনাফা বাড়াতে পারে।