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UV及LED-UV技術的性能及原理

作者:高瓊光電 來源:高瓊光電 時間:2022-04-06 18:41:42 瀏覽次數:

UV光固化技術是一項綠色工業的新技術,曾被北美輻射固化委員會評為具有5E特點的工業技術,充分展現出了該技術的特點。所謂5E,即Efficient,高效,UV固化可以在數秒之內實現完全的固化,生產效率更高;Energysaving,節省能源,UV產品是常溫快速固化,其能耗一般只有熱固化的1/10-1/5;Environmentalfriendly,環境友好,紫外光固化材料中不含或只含少量溶劑,同時紫外固化所用能源為電能,不燃油或氣,無CO2產生,故紫外光固化被譽為綠色技術;Economy,經濟,紫外固化裝置緊湊,流水線生產,加工速度快,因而節省場地空間,勞動生產率高,紫外固化工藝保證膜更薄,并有優良的性能從而減少原材料消耗,有利于降低經濟成本;Enabling,適應性廣,該UV產品可適應于多種基材,如紙張、木材、塑料、金屬、皮革、石材、玻璃、陶瓷等幾乎所有的硬質材料和軟質材料。

UVLED-UV技術的性能及原理

UV光固化技術是一項綠色工業的新技術,曾被北美輻射固化委員會評為具有5E特點的工業技術,充分展現出了該技術的特點。所謂5E,即Efficient,高效,UV固化可以在數秒之內實現完全的固化,生產效率更高;Energysaving,節省能源,UV產品是常溫快速固化,其能耗一般只有熱固化的1/10-1/5;Environmentalfriendly,環境友好,紫外光固化材料中不含或只含少量溶劑,同時紫外固化所用能源為電能,不燃油或氣,無CO2產生,故紫外光固化被譽為綠色技術;Economy,經濟,紫外固化裝置緊湊,流水線生產,加工速度快,因而節省場地空間,勞動生產率高,紫外固化工藝保證膜更薄,并有優良的性能從而減少原材料消耗,有利于降低經濟成本;Enabling,適應性廣,該UV產品可適應于多種基材,如紙張、木材、塑料、金屬、皮革、石材、玻璃、陶瓷等幾乎所有的硬質材料和軟質材料。

即便UV光固化技術具有如此多的優點,但也存在一些不可回避的缺點,1、UV汞燈的使用壽命有限;2、UV汞燈的能耗較大,但有效利用的能量卻不高,輸入能量中只有大約20%的能量產生紫外線,而有20%是可見能源,40%是熱量,除了常用的有效固化作用的300-400nm波段以外,還有許多其他的波段 ,其中發射出的紅外線將會使基材的溫度升高,這也可以較好地解釋傳統的UV汞燈不太適應于熱敏材料的原因;3、雖然UV汞燈相對于溶劑型油墨來說,由于沒有VOC的排放而具有環保、環境友好的特點,但UV汞燈也存在一些隱性的污染,例如由于汞燈的高壓,高溫和強輻射,很容易使周圍的氧氣分子發生化學反應而產生臭氧,而臭氧不但對大氣層有不利影響,對身體健康也具有較大的影響。


與普通UV汞燈相對比,LED-UV的優勢在于:

(1)、冷光源、無熱輻射,被照物品表面溫度低,解決光通訊、液晶生產中長期存在的熱傷害問題,特別適合液晶封邊、薄膜印刷等要求溫度小的場合適用。發熱量小,可解決汞燈噴繪設備發熱量大,人員難以忍受的問題。并且,LED-UV光源,發出的是高純度單波段紫外光,幾乎沒有紅外線的輸出,它屬于冷光源,加工件不會因受熱而變形。

(2)效率高:LED-UV的光線能量高度集中在具有有效固化作用的紫外光譜段,實際使用效果和光強為1000-2000mw/cm2的傳統高壓汞燈UV光源的固化效果不相上下,從而使固化時間縮短。傳統的汞燈UV光看上去亮度很高,但熱量很高,因為它的光譜寬,真正起有效固化作用的紫外光譜波段只占其中一部分能量 ,有相當大一部分是在可見光段(雜光)和紅外光譜段導致熱量產生,對操作者的眼睛損傷嚴重并且容易使加工工件受熱變形。

(3)超長壽命:LED-UV的使用壽命是傳統汞燈的10倍以上,且使用壽命不受開關次數影響。

(4)瞬間開關,不需要預熱即可達到最大功率紫外輸出,關閉后可以瞬間重新開機。

(5)能量高,光輸出穩定,照射均勻效果好,提高生產效率。

(6)可定制有效照射區域,長度從20mm1000mm

(7)不含汞,也不會產生臭氧,是替代傳統光源技術的一種更安全,更環保的選擇。

(8)能耗低,耗電量僅為傳統汞燈式固化機的10%,能節約90%電量。

(9)維護成本幾乎為零,采用UV-LED固化設備每年至少節約10000/臺的耗材費。

(10)由于紫外線照射裝置與 相關配套裝置非常緊湊,無需以往那種較大的機械安裝空間以及管道施工,設置簡單容易。LED-UV固化系統進一步增強了傳統UV固化系統的環境協調性。LED-UV技術是原有UV技術的升級。


LED-UV光源作為一種新技術就目前而言也存在一些問題:

(1)由于LED-UV的關鍵技術為國外所控制,所以目前國內的LED-UV燈的相對較高

(2)由于技術特點的限制,目前的LED-UV的光強度不高,以至于在一定程度上影響固化速度等。

關鍵字:LED-UV光源 LED-UV燈 
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