Les produits à séchage UV

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Description détaillée

• Les produits à séchage UV :

Les produits séchant sous ultraviolet sont généralement transparents, ou translucides afin de favoriser le passage du rayonnement UV au cœur de la résine. Dans cette gamme de produit on trouve des mastics, des apprêts et des vernis.

 En 2001 les réparateurs découvrent avec Nexa Autocolor (PPG), un apprêt à séchage UV conditionné en aérosol. Les résines utilisées dans cet apprêt sont du même type que celles employées en industrie. Cet apprêt séchant sous UV-A est prêt à l'emploi, et est surtout adapté pour des réparations de petites surfaces.

En 2002, Spies Hecker propose sa gamme UV avec  mastic, impression-apprêt et vernis, destinée également aux petites réparations. Le séchage de ces produits est obtenue rapidement  par les flashs d'une lampe UV de forte intensité. En 2004, Standox propose une gamme identique.

En 2007, Sikkens propose un vernis et un procédé de polymérisation capables de traiter 3 éléments en une seule intervention.
La polymérisation de ce vernis s'effectue par un balayage de la lampe UV sur toute sa surface. Elaboré selon la technologie 2K, aux isocianates, il permet un séchage (durcissement chimique) dès que la réaction est activée par la lampe. Ainsi, même si toute la surface n'a pas été exposée aux rayons.

En 2008, BASF (Glasurit puis RM) lance son système sous séchage UV-A destiné aux petites réparations. La gamme est constituée d'un mastic, d'un apprêt et d'un vernis bi-composant.





Représentation d'un séchage des produits UV :

Comme pour tous les produits peinture, les produits UV sont composés d'une résine (ou liant) dans laquelle sont incorporés des charges (mastics et apprêts) ou pas (vernis).

Il y a deux technologies bien distinctes de résine :

 - La résine utilisant la technologie dite « des radicaux libres » ou « polymérisation radicalaire » :
Quand la résine est exposée à un rayonnement UV, des photo-amorceurs (composants réagissant sous l'action de la lumière) rompent les liaisons pour former des radicaux libres (molécules instables). Les radicaux libres, en se propageant entre les chaines de polymères (structure enfermant des milliers d'atomes), créent des liaisons entre celles-ci, ce qui entraîne la polymérisation. La résine ne séchera pas complètement si l'énergie fournie est insuffisante.


  - La résine utilisant la technologie dite « méthode cationique » :
Quand la résine est exposée à un rayonnement UV, des photo-catalyseurs (durcisseur réagissant sous l'action de la lumière) forment des molécules acides qui entraînent la polymérisation. Une fois la réaction déclenchée, la réaction cationique ne peut plus être arrêtée même si l'on coupe le rayonnement UV.

• Le matériel de séchage des produits par ultraviolet :

Les fabricants de peinture qui commercialisent cette technologie de produits UV vendent la lampe qui convient à leur gamme. Par contre, tous n'utilisent pas le même catégorie de résine ce qui implique que toutes les lampes n'ont pas le même fonctionnement.

Par exemple pour le séchage d'un apprêt :

- Nexa Autocolor utilise des lampes dont l'éclairage nécessaire à la réticulation de la résine doit être continu et durer pendant 2 minutes.

- Standox a mis au point une lampe capable de réticuler un apprêt UV en 20 secondes environ avec 20 flashs consécutifs de grande intensité. Ce principe, même s'il est reconnu sans danger pour les opérateurs, impose néanmoins certaines précautions. La lampe se manipule avec précaution, le peintre doit s'équiper d'une protection individuelle (combinaison, masque et gants) et des films teintés sont à poser sur les vitres de la cabine.

Il est donc recommandé d'utiliser les lampes fournis par le fabriquant des produit.

 

L'utilisation des lampes comporte certaines limites d'utilisation :
Comme on peut le voir ci-dessous, le séchage complet de la peinture nécessite toute l'intensité de l'éclairage de la lampe, le rayonnement ultraviolet fléchit très vite en dehors de la superficie.

Le respect de la distance de la lampe sur l'endroit à traiter est primordial afin de conserver son intensité de rayonnement.
Certains fabricants proposent des supports comportant plusieurs lampes, permettant ainsi de sécher une surface plus importante :

L'ampoule de la lampe a une durée de vie plus ou moins longue selon les fabricants. L'utilisateur peut considérablement baisser la durée de vie de la lampe en ne respectant pas le mode d'emploi.

Généralement les lampes comportent un compteur d'heures et une minuterie pour mesurer le temps d'exposition.

• Le rayonnement ultraviolet :

Le nom ultraviolet signifie « au-delà du violet » (du latin ultra : « au-delà de »), le violet étant la couleur de longueur d'onde la plus courte de la lumière visible.
La longueur d'onde est la distance séparant deux crêtes successives d'une onde périodique et illustre le rayonnement électromagnétique. L'unité de mesure de la longueur d'onde est le nanomètre (un nanomètre (nm) = un milliardième de mètre = 10-9 m)

 

 

Le rayonnement ultraviolet comprend trois sortes de rayonnement qui se définissent en fonction de la longueur de leurs ondes :

- Les UV-A correspondent à l'onde la plus longue (entre 315 et 400 nm) ils représentent environ 95% du rayonnement ultraviolet du soleil ;

- Les UV-B correspondent à une onde moyenne (entre 280 et 315 nm) et représentent 5% du rayonnement ultraviolet du soleil ;

- Les UV-C sont des ondes courtes (entre 100 et 280 nm). Ces rayons sont pratiquement complètement absorbés par la couche d'ozone, c'est pourquoi ce rayonnement n'arrive pas à la surface de la Terre. Il s'avère très dangereux pour l'homme.

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Méthodes et pratiques

D'une manière générale, pour toutes les gammes sur le marché, il faut procéder, à la réalisation des étapes suivantes :

- Nettoyage et dégraissage des supports
- Ponçage a l'aide d'abrasifs appropriés
- Marouflage des zones a protéger
- Application des produits concernés
- Séchage par rayonnement ultraviolet a l'aide de lampes spécifiques.

Exemple d'une préparation utilisant des produits UV  de la marque SPRINT (mastic, apprêt et vernis) :

- Nettoyage, dégraissage de la zone poncée devant être recouverte de mastic.
- Application du mastic polyester prêt à l'emploi, que l'on peu si besoin catalyser avec un peroxyde (durcisseur). 
Le mastic reste translucide :

- Sécher entre 2 et 4 minutes suivant l'épaisseur sous l'action de la lampe U.V.
- Une fois polymérisé sous U.V une fine particule de résine se dépose en surface, il est donc nécessaire de le dégraisser avant son ponçage afin d'éviter l'encrassement du papier à poncer.
- Application de l'apprêt qui comme le mastic est translucide, afin de pouvoir être polymérisé à cœur. Il ne possède donc aucun pouvoir couvrant contrairement à des produits traditionnels. Ceci peut, pour un nouvel utilisateur, entrainer une mauvaise application de l'apprêt par surcharge du produit et donc un séchage plus long. Il possède toutefois un fort pouvoir garnissant.

- Sécher l'apprêt SPRINT entre 2 et 4 minutes suivant l'épaisseur sous l'action de la lampe U.V. 
- Poncer l'apprêt après avoir dégraissé pour enlever la résine de surface (comme pour le mastic) :

- Appliquer la base hydrodiluable (coloris du véhicule)
- Appliquer le vernis UV SPRINT en 2 couches (+ diluant raccord si nécessaire). Il est possible de sécher la première couche à cœur afin de poncer les poussières éventuelles avant l'application de la deuxième couche.

- Sécher le vernis UV avec la lampe. Le temps de séchage du vernis SPRINT est compris entre 2 et 4 minutes.

 

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Impact sur les compétences en atelier

Compétences génériques :

• Savoir préparer et appliquer les produits peinture.
• Connaître les différentes techniques d'application et de séchage des produits.
• Connaître le matériel d'application.

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Exemple d’outillage approprié

- L'application des produits UV ne demande pas de matériels ou de pistolets spécifiques : Pistolets , ponceuses orbitale, gants... restent identiques.
Précisions pour les pistolets : Les godets doivent être opaques (ne laissant pas passer la lumière) pour éviter une réticulation du mélange trop rapide.

- Pour le séchage des produits UV, il faut la lampe préconisée par le fabricant, avec l'indice, la puissance nécessaire au rayonnement.
 
- Le matériel EPI doit être adapté à cette phase de séchage comme pour le port de lunettes spéciales, ou des films teintés à poser sur les fenêtres de la cabine pour protéger les yeux des personnes extérieures.