会社のニュース 古代建築木彫修復における接着剤硬化へのUV LED技術の応用

古代建築木彫修復におけるUV LED技術の応用

  古代建築の保存分野において、木彫は、その独特の芸術的価値と歴史的意義から、常に修復作業の重要かつ困難な側面を担ってきました。ある文化財保存団体は、古代建築の木彫を修復する際、経年劣化や虫害による木材の構造的損傷に直面し、補強と修復のために接着剤の使用を必要としました。従来の熱硬化法は、効率の低さ、繊細な木彫への熱損傷、修復材料の性能の不安定さといった欠点がありました。そこで、この団体は、修復効率の向上、文化財の保護、品質の確保を目指し、UV LED技術を接着剤硬化に導入しました。

  波長365nmのUV LED光源を選択し、光硬化性接着剤中の光開始剤を効果的に刺激し、スムーズな硬化反応を確保しました。光源出力は500mW/cm²に設定し、十分なエネルギー密度と接着剤の迅速な硬化を確保しました。UV LED光源は、ポータブル修復ツールに統合され、木彫修復でよく見られる狭いまたは複雑な空間での操作を容易にしました。光源と修復箇所の間の動作距離は2〜3cmに厳密に制御され、近接による過硬化や距離による未硬化を回避しました。特殊な光硬化性エポキシ樹脂接着剤を使用し、高い強度、耐老化性、低収縮性を特徴とし、木彫修復のニーズに理想的に適合しました。この接着剤はA:B比が2:1で、混合後室温で直接使用でき、従来の熱硬化中に発生する可能性のある気泡を効果的に回避できます。最適な硬化パラメータは、複数の実験を通じて決定されました。照射時間30秒、出力500mW/cm²です。このパラメータ設定により、接着剤の表面と深層の両方が同時に硬化し、剥離や未硬化領域を回避し、高品質な硬化を確保しました。

  このプロジェクトは、材料準備、UV LED硬化、硬化試験結果、修復後の保護処理を含む厳格なプロセスに従って実施されました。
- 材料準備：まず、損傷した木彫表面を清掃し、研磨して不純物や損傷を除去し、接着剤の均一な接着を確保しました。次に、光硬化性エポキシ接着剤を使用して、木彫のひび割れや欠落部分を充填し、その後の硬化に備えました。
- UV LED硬化：硬化中、UV LED光源を修復箇所に2〜3cmの距離で向け、30秒間照射しました。このプロセスでは、影による未硬化領域を避けるために、均一な光の照射を確保することに注意を払いました。
- 硬化試験：硬化した接着剤の引張強度を引張試験機で試験し、修復要件（≥30 MPa）を満たしていることを確認しました。また、硬度計を使用して接着剤の硬度を試験し、木材との結合強度を確保しました。
- 修復後の保護処理：修復箇所は、元の木彫の色と質感を合わせるために塗装または着色し、調和のとれた外観を確保しました。さらに、修復箇所はUV保護剤で処理し、材料の経年劣化を引き起こす可能性のある長期間のUV光への曝露を防ぎ、修復効果の耐久性を高めました。

 UV LED技術の応用は、修復効率、材料保護、接着剤性能、修復結果の面で顕著な成果を上げており、期待に応えています。従来の熱硬化法と比較して、UV LED硬化時間は70％短縮され、修復効率が大幅に向上しました。これにより、修復者は作業をより迅速に完了させることができ、修復プロセス中の木彫表面への影響を最小限に抑えることができます。冷光源として、UV LEDは修復プロセス中に木彫表面に事実上熱損傷を引き起こしません。硬化した接着剤は木材にしっかりと結合し、従来の熱硬化で発生する可能性のある変形やひび割れを回避します。硬化した接着剤は優れた性能を示し、引張強度35 MPa、ショアD硬度60に達し、事前に設定された修復要件をはるかに超えています。その低収縮性も、修復箇所の滑らかさと美観を確保します。修復された木彫は、元のものと区別がつかず、色と質感が完全に調和しています。シミュレーション環境老化試験（高温、高湿度、UV曝露など）により、修復箇所の接着剤性能は安定しており、ひび割れや剥離がなく、修復の信頼性が検証されています。

 UV LED技術を導入することにより、文化財保護機関は、古代建築における非効率的で損傷した木彫修復という課題を克服することに成功しました。UV LED技術は、修復効率を大幅に向上させただけでなく、修復の品質も大幅に向上させ、文化財保護の要件を完全に満たす、耐久性があり、美観的にも優れた修復を実現しました。