کاربرد فناوری UV LED در پخت چسب در مرمت کنده کاری های چوبی معماری باستانی
در زمینه حفاظت از معماری باستانی، کنده کاری های چوبی، به دلیل ارزش هنری منحصر به فرد و اهمیت تاریخی خود، همواره یک جنبه کلیدی و چالش برانگیز در کار مرمت بوده اند. در حین تعمیر کنده کاری های چوبی یک ساختمان باستانی، یک سازمان حفاظت از آثار فرهنگی با آسیب های ساختاری به چوب به دلیل پیری و آفت زدگی مواجه شد که مستلزم استفاده از چسب برای تقویت و تعمیر بود. روش های پخت حرارتی سنتی از معایبی مانند راندمان پایین، آسیب حرارتی به کنده کاری های چوبی ظریف و عملکرد ناپایدار مواد تعمیر رنج می برند. بنابراین، این سازمان فناوری UV LED را برای پخت چسب معرفی کرد، با هدف بهبود راندمان مرمت، محافظت از آثار فرهنگی و اطمینان از کیفیت.
یک منبع نور UV LED با طول موج 365 نانومتر انتخاب شد که به طور موثر محرک نوری موجود در چسب پخت نوری را تحریک می کند و از یک واکنش پخت صاف اطمینان حاصل می کند. توان منبع نور روی 500mW/cm² تنظیم شد تا از تراکم انرژی کافی و پخت سریع چسب اطمینان حاصل شود. منبع نور UV LED در یک ابزار مرمت قابل حمل ادغام شد و کار با آن را در فضاهای باریک یا پیچیده ای که اغلب در مرمت کنده کاری های چوبی یافت می شود، آسان کرد. فاصله عملکرد بین منبع نور و ناحیه تعمیر به شدت در 2-3 سانتی متر کنترل می شد تا از پخت بیش از حد به دلیل نزدیکی یا پخت ناقص به دلیل فاصله جلوگیری شود. از یک چسب رزین اپوکسی مخصوص پخت نوری استفاده شد که با استحکام بالا، مقاومت در برابر پیری و انقباض کم مشخص می شود و آن را برای نیازهای مرمت کنده کاری های چوبی ایده آل می کند. این چسب دارای نسبت A:B 2:1 است و می تواند پس از مخلوط شدن مستقیماً در دمای اتاق استفاده شود و به طور موثر از حباب های هوا که می تواند در حین پخت حرارتی سنتی رخ دهد، جلوگیری می کند. پارامترهای پخت بهینه از طریق آزمایش های متعدد تعیین شد: زمان تابش 30 ثانیه و توان 500mW/cm². این تنظیم پارامتر پخت همزمان سطح و لایه های عمیق تر چسب را تضمین می کند، از جدا شدن یا مناطق پخت نشده جلوگیری می کند و از یک پخت با کیفیت بالا اطمینان حاصل می کند.
این پروژه مطابق با یک فرآیند دقیق اجرا شد که شامل آماده سازی مواد، پخت UV LED، نتایج آزمایش پخت و درمان محافظتی پس از تعمیر بود.
- آماده سازی مواد: ابتدا سطح کنده کاری چوبی آسیب دیده تمیز و سنباده زده شد تا ناخالصی ها و آسیب ها از بین برود تا از چسبندگی یکنواخت چسب اطمینان حاصل شود. متعاقباً، از یک چسب اپوکسی پخت نوری برای پر کردن ترک ها و مناطق از دست رفته در کنده کاری چوبی استفاده شد و برای پخت بعدی آماده شد.
- پخت UV LED: در حین پخت، منبع نور UV LED در فاصله 2-3 سانتی متری به سمت ناحیه تعمیر شده هدایت شد و به مدت 30 ثانیه تابش شد. در طول این فرآیند، توجه به اطمینان از پوشش نور یکنواخت برای جلوگیری از مناطق پخت نشده ناشی از سایه ها معطوف شد.
- آزمایش پخت: مقاومت کششی چسب پخته شده با استفاده از یک تستر کششی آزمایش شد تا اطمینان حاصل شود که الزامات تعمیر را برآورده می کند (≥30 مگاپاسکال). از یک تستر سختی نیز برای آزمایش سختی چسب استفاده شد تا از استحکام پیوند با چوب اطمینان حاصل شود.
- درمان محافظتی پس از تعمیر: ناحیه تعمیر شده رنگ آمیزی یا لکه دار شد تا با رنگ و بافت کنده کاری چوبی اصلی مطابقت داشته باشد و از ظاهری هماهنگ اطمینان حاصل شود. علاوه بر این، ناحیه تعمیر شده با یک محافظ UV درمان می شود تا از قرار گرفتن طولانی مدت در معرض اشعه ماوراء بنفش که می تواند باعث پیری مواد شود و دوام اثر تعمیر را افزایش دهد، جلوگیری شود.
استفاده از فناوری UV LED نتایج قابل توجهی را به دست آورده است و انتظارات را از نظر راندمان مرمت، حفاظت از مواد، عملکرد چسب و نتایج مرمت برآورده می کند. در مقایسه با روش های پخت حرارتی سنتی، زمان پخت UV LED 70٪ کاهش می یابد و راندمان مرمت را به طور قابل توجهی بهبود می بخشد. این امر به مرمتگران این امکان را می دهد که کار را سریعتر تکمیل کنند و در عین حال اختلال در سطح کنده کاری چوبی را در طول فرآیند مرمت به حداقل برسانند. به عنوان یک منبع نور سرد، UV LED عملاً هیچ آسیب حرارتی به سطح کنده کاری چوبی در طول فرآیند مرمت ایجاد نمی کند. چسب پخته شده به طور محکم به چوب می چسبد و از تغییر شکل یا ترک خوردگی که می تواند با پخت حرارتی سنتی رخ دهد، جلوگیری می کند. چسب پخته شده عملکرد عالی را نشان می دهد و به مقاومت کششی 35 مگاپاسکال و سختی Shore D60 می رسد که بسیار فراتر از الزامات مرمت از پیش تعیین شده است. انقباض کم آن نیز از صافی و زیبایی شناسی ناحیه تعمیر شده اطمینان حاصل می کند. کنده کاری چوبی مرمت شده عملاً از اصل قابل تشخیص نیست و ترکیبی عالی از رنگ و بافت دارد. آزمایشهای پیری محیطی شبیهسازیشده (مانند دمای بالا، رطوبت بالا و قرار گرفتن در معرض UV) نشان میدهد که عملکرد چسب در ناحیه تعمیر شده ثابت میماند، بدون ترک خوردگی یا پوسته پوسته شدن، که قابلیت اطمینان مرمت را تأیید میکند.
با معرفی فناوری UV LED، آژانس حفاظت از آثار فرهنگی با موفقیت به چالش های مرمت ناکارآمد و آسیب دیده کنده کاری های چوبی در ساختمان های باستانی پرداخت. فناوری UV LED نه تنها راندمان مرمت را به طور قابل توجهی بهبود بخشید، بلکه کیفیت مرمت را نیز به طور قابل توجهی افزایش داد و در نتیجه مرمتی بادوام و از نظر زیبایی شناسی دلپذیر به دست آمد که به طور کامل الزامات حفاظت از آثار فرهنگی را برآورده می کند.
تماس با شخص: Mr. Eric Hu
تلفن: 0086-13510152819