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什么是紫外線(UV)固化技術(shù)?

文章出處:未知責(zé)任編輯:三昆科技人氣:發(fā)表時間:2017-07-08 17:09
一、概念

 

用紫外線(UV)來照射液態(tài)的“UV照射可硬化的材料”而使它硬化的制程, 我們稱之為“UV Curing Process” 。工業(yè)用的UV波長以200nm到400nm為其應(yīng)用范圍。

  UV固化(UV Curing或UV Coating)是光化學(xué)反應(yīng)。

  UV固化與傳統(tǒng)的干燥過程相似,但原理不同,傳統(tǒng)的干燥一般借助于涂敷材料中溶劑的揮發(fā)而形成硬化,而UV固化交聯(lián)則無溶劑揮發(fā)。

 

紫外光固化是輻射固化的一類

輻射固化是利用電磁輻射(如紫外線UV或電子束EB照射涂層),產(chǎn)生輻射聚合、輻射交聯(lián)等反應(yīng)。迅速將低分子量物質(zhì)轉(zhuǎn)變成高分子量產(chǎn)物的化學(xué)過程,體系中不含溶劑或含極少量溶劑,輻照后液膜幾乎100%固化,因而VOC(揮發(fā)性有機(jī)化合物)排放量很低。因此,自60年代末以來,這一技術(shù)在國際上得到飛速發(fā)展,其產(chǎn)品在許多行業(yè)都得到廣泛應(yīng)用。

 

 

二、UV固化光源

 

 

汞燈:UV固化機(jī)現(xiàn)今以汞燈光源為主流被采用了很長時間。汞燈的原理是電壓激發(fā)燈內(nèi)的汞變?yōu)楣瘹怏w發(fā)出紫外線、可見光及紅外線。由于汞燈光衰快、壽命短、耗電高、使用成本高、溫升高、體積大、含汞 等缺陷,業(yè)界一直在致力改進(jìn),但因原始硬件的局限性一直難以突破。

 

什么是UV-LED?

UV-LED( UV Light Emitting Diode)紫外發(fā)光二極管,是一種能夠直接將電能轉(zhuǎn)化為紫外光線的固態(tài)的半導(dǎo)體器件。UV-LED光源工作溫度通常在100℃以下,具有使用壽命長、可靠性高、發(fā)光效率高、耗電量少、無熱輻射、有利于環(huán)保等特性,近幾年來在UV固化中逐漸得到了應(yīng)用。

 

UV-LED特點(diǎn):

 

1.使用壽命長

2.節(jié)能效果顯著

3.無熱輻射

4.體積小巧

5.主波峰狹窄、單一、能量集中

6.UV-LED工作溫度低

7.瞬間出光

8.環(huán)保


UV-LED優(yōu)勢介紹:

 

UV-LED光源與傳統(tǒng)UV光源(使用高壓汞燈做為光源)比較

UV-LED光源

傳統(tǒng)UV光源(汞燈)

20000-40000小時(持續(xù)使用)

使用壽命不受開閉次數(shù)影響,僅固化時才點(diǎn)亮

800-2000小時(持續(xù)使用)由于啟動慢,開閉影響其壽命,所以必須一直點(diǎn)亮能耗

 

高效節(jié)能,待機(jī)狀態(tài)耗電幾乎為零,工作時耗電量約為汞燈的10%

 

汞為有毒物質(zhì),污染環(huán)境,尤其還污染車間環(huán)境,回收處理成本昂貴,耗電量巨大耗電量大,通常功率在300至20000瓦

 

只發(fā)射紫外線光,無紅外線熱輻射,溫升<5℃,常溫固化無熱傷害,尤其適合熱敏感材料的固化,如液晶,薄膜等

 

既發(fā)紫外線光,也發(fā)紅外線光,被固化工件表面溫升60~90℃,導(dǎo)致工件因熱傷害帶來高廢品率

 

每個照射頭強(qiáng)度一致,產(chǎn)能提高5-30倍

照射頭越多,強(qiáng)度越弱,產(chǎn)能低

波長范圍窄,照度均勻,365+10nm~365-10nm ,產(chǎn)能大大提高,

連續(xù)光譜,照度不均勻,范圍200-500nm,波峰365nm

UV-LED光源免維護(hù),使用成本僅為電費(fèi)。 LED照射頭與控制機(jī)箱連接采用專用電纜,具有多向彎曲、不易損壞的特征,維護(hù)費(fèi)用幾乎為零

 

耗材成本高,每年更換耗材和折舊的成本達(dá)USD 4706(RMB 32000)(耗材包括:光纖照射頭,汞燈(4-6只),風(fēng)扇,電費(fèi)等)

瞬間點(diǎn)亮,即刻達(dá)到100%功率紫外輸出,容易實(shí)現(xiàn)不同工作模式下的自動化生產(chǎn)控制

 

開機(jī)后五至十五分鐘才能穩(wěn)定輸出、使用

環(huán)保,不含汞,不產(chǎn)生臭氧,不產(chǎn)生高頻輻射, Co2排放量約為汞燈的十分之一

 

 

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