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UV固化基础知识


UV固化基础知识

一、UV概念
  UV 是紫外线的英文(Ultra-Violet Ray)缩写,工业用 UV 光源光谱范围是200nm-450nm,以365nm为中心。按波段的不同,分别为UV-AUV-BUV-C各具有不同的用途。
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、低压UV灯管即杀菌灯则主要用于杀菌消毒,另外UV-B还主要用于紫外线检验,医疗治疗等。
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、强紫外线高压水银灯由高品质的纯石英管材制造而成,使紫外线能高程度及大量的穿透,其弧长度/发光长度可由5厘米至300厘米不等,常见功率为每厘米30W200W,超大功率UV灯一般在每厘米200W或以上操作,该灯光谱有效范围在350-450nm之间,主波峰为365nm,有700多个品种,功率由100w-25kw.
二、UV固化

  UV固化在英文中称UV Curing UV CoatingUV固化是光化学反应,即液态的UV照射可固化材料经印刷或涂布到承印物或工件表面,经UV光线照射实现硬化的过程,UV固化与传统的干燥过程相似,但原理不同,传统的干燥一般借助于涂敷材料中溶剂的挥发而形成硬化,而UV固化交联则无溶剂挥发。
Ultraviolet
,简称UV,即紫外线,紫外线灯管则简称UV灯管。
三、UV
  UV灯为气体放电灯,气体放电灯分为弧光放电和辉光放电,UV固化中常用UV灯为弧光放电灯,其工作原理是:在真空的石英管中加入定量的高纯汞(水银),通过对两端电极提供电压差(压降),产生离子放电,从而产生紫外线辐射。
四、UV灯的强度
  UV灯的强度取决于UV灯管的功率密度,一般常用规格有:
     80W /cm 200W/inch
    120W /cm
300W/inch
    160W /cm
400W/inch
    240W /cm
600W/inch
五、UV组件的选择

  要保证UV灯正常良好工作需保证以下要素:A.选择匹配的点灯电源,所配套漏磁变压器/电容器要与UV灯所需电压/电流相符,漏磁变压器的额定功率/二次电压/工作电流/绝缘系数/耐压程度和电容器的容量/耐压/可冲放电次数,直接决定了UV灯管的发光效率/稳定性和寿命;B.适配风机要与UV灯功率吻合,注意:不可以用强风对灯管表面送风冷却,否则灯管表面温度过低会造成灯管灭弧熄灯。C.选择适合的反射罩:UV灯罩定制的标准灯罩为聚光灯罩。

六、UV灯的寿命一般指其能维持足够的能量进行操作的时间,在此期间其能量逐渐衰减直至低于可接受的范围为止,一般情况标准的UV灯能放射足够的UV能量达800小时.UV固化广泛用于竹木地板、家具、装饰材料、印刷、印铁制罐、塑胶涂装、标牌、电路板、光盘等行业;也是半导体、电子元件、液晶等粘接固化的理想光源.

在特殊配方的树脂中加入光引发剂(或光敏剂),经过吸收紫外线(UV)光固化设备中的高强度紫外光后,产生活性自由基或离子基,从而引发聚合、交联和接枝反应,使树脂(UV涂料、油墨、粘合剂等)在数秒内(不等)由液态转化为固态。(此变化过程称之为"UV固化"
)

UV


可见光的短波长侧有紫外线(Ultraviolet radiation 简称UV)区域,波长范围100~400nm。紫外线区域根据国际照明委员会(CIE)和国际电工委员会(IEC)可分为以下波长域:
        UV-A: 315~400nm
        UV-B: 280~315nm
        UV-C: 100~280nm
        UV-V: 390 nm
以上
UV-C的波长范围在生物学,医院,化学等学科中还没有得到统一)
根据光子能E=h/λ式(h常数,λ光波长),波长越短光子能越高。能量较低的UV-A具有光化学作用,所以也称化学线。UV-A用于有机物的合成、涂料或接着剂的UV固化等领域。UV-B 对生物的作用效果大,能引起红斑作用及色素沉着等,所以也称生物线。UV-C是远紫外线。因为波长短能量大,具有杀菌作用,能分解分子的结合。对UV胶水的固化,只有UV-A有较强的效果。紫外线UV固化胶水在波长365nm—400nm的紫外线光照射下能迅速固化,从而发挥应有的接着强度.

UV
固化装置由光源系统、通风系统(就是风扇)、控制系统(数字显示定时器)、箱体几个部分构成。

UV
光源系统
它由UV灯管、灯罩、变压器(镇流器)、电容器(触发器)组成。
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UV灯管
目前市场上的UV灯分高压汞灯和金属卤素灯两种。国内设备普遍采用高压汞灯,进口设备有一部分采用金属卤素灯。 (建议使用金属卤素灯)
(1)
UV灯功率的选择。

UV
灯的功率即UV灯光的辐射能量,也称穿透力。首先,它一定要满足UV油墨(光油)吸收的光谱波长及功率密度的要求。若UV 灯的功率不够,即使光照时间再长,过UV固化装置的次数再多,产品也达不到完全固化。相反,还会使UV油墨(光油)表层老化、封闭、变脆等,同时油墨(光油)的附着力也不好,会使叠印的层间结合力差。因为低功率的UV灯光不能穿透墨层底部,使底部未固化或固化不充分。   
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UV灯功率一般要满足80120Wcm的要求,但功率越大热量也会越大,因此要根据固化物和固化速度不同来选择功率。


UV
灯的强度
UV
灯的强度取决于UV灯管的功率密度,一般常用规格有:
     80W /cm 200W/英寸
     120W /cm 300W/英寸
     160W /cm 400W/英寸
     240W /cm 600W/英寸

(3)
UV(高压汞灯)的最大寿命一般为800 — 1000小时,达到后即应更换,因为到此时段的UV灯所发射的紫外光线的强度变弱,会影响固化效果。同时建议在使用期内根据生产环境(空气的含尘量)不同,在适当时间用无水乙醇清洁灯管表面及反射罩表面的反射板,再将UV灯管转90°。这样有利于UV射线全部有效辐射到UV油墨或光油。.

2.
反射罩

反射罩的类型有聚焦型、非聚焦型和多面反射型。一般采用的是聚焦型。这种反射罩的结构特点是反射的UV光线能量集中,光固化的效率高,有利于厚墨层的油墨固化,可使油墨的深层完全固化。

3.
变压器
变压器的选择必须与UV灯的功率相配,即变压器必须有足够的输出电压,以保证UV灯能全功率工作。如果输出电压过高会使灯管烧毁;而输出电压过低,灯管又不能全功率工作,从而使紫外线输出强度不足。

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.电容器
电容的选择应与灯管和变压器相配套,根据变压器的输出电压选择所用电容的耐压程度。如果选择不当则会使电容击穿,影响到UV固化装置的正常工作。

UV
组件的选择
要保证UV灯正常良好工作需保证以下要素:A.选择匹配的点灯电源,所配套漏磁变压器/电容器要与UV灯所需电压/电流相符,漏磁变压器的额定功率/二次电压/工作电流/绝缘系数/耐压程度和电容器的容量/耐压/可冲放电次数,直接决定了UV灯管的发光效率/稳定性和寿命;B.适配风机要与UV灯功率吻合:排风量=150立方米/小时.千瓦*UV灯功率(KW),注意:不可以用强风对灯管表面送风冷却,否则灯管表面温度过低会造成灯管灭弧熄灯.C.选择适合的反射罩:市场上UV灯罩定制的标准灯罩一般分为聚光灯罩和平行光灯罩。


UV
灯管经常发生的十二大问题

一、UV灯管有雾状产生是什么原因?如果是管内有雾状就是:(1)石英管材的问题、即脱羟不好。(2)或在生产过程中排气不好。(3)再就是充进的气体纯度不够。如果是管外有雾状则是:油墨、光油的气体挥发物附着在管壁上,可定期用酒精等溶剂擦试。

   
二、UV灯变形的主要原因,变形后有什么不良反应?UV灯变形的主要原因是温度过高,轻微变形不影响正常使用,但寿命会缩短很多,严重变形会使灯管某侧管壁变薄而破裂。检查风机是否损坏或是排风管道过长造成排风不畅。

   
三、UV灯管内有一块一块的晶体吸附是怎么回事?UV灯制做过程中,石英管材清洗不干净有杂质。四、UV灯管变形成泡状、爆裂怎么回事?就是局部温度过高、或是因为石英管壁局部过薄造成的,检查排风系统是否通畅。

   
五、UV灯管金属头总是熔化烧坏是什么原因?a)金属灯架时间久了,铜架氧化,局部接触不良造成电流过大,打火造成熔化。b)新灯熔化就是因为UV灯金属头与灯架接触不良,虚接造成打火溶化。检查灯架的铜接点是否氧化,检查弹簧是否有弹力。

   
六、UV灯管使用几小时就不能点亮(灯完好无损)是什么原因?如果是金属卤素灯就是因为卤化物配比度不合适,或者变压器输出过低,或是灯的管压过高。如果是水银灯可能就是电极原因或是灯管的内在质量问题,或是灯已漏气。

   
七、UV灯两端发黑是怎么回事?是电极粉剥落,附着在管壁上,但用到寿命是正常的,用到一至二百小时,就出现这种情况就不正常了。

   
八、UV灯在使用中突然曝裂是什么原因?a)电流过大(如电容线路短路)b)吸风时有脏东西打在管壁上。c)电极钼铂等封接不良。

   
九、UV灯在使用过程总是压降、不能回升是怎么回事?a)排风过大b)冷端电极温度上不来。c)变压器、电容器和灯管的电参数不匹配。d)网络电压过低,造成变压器输出电压过低。

   
十、UV灯使用300-500小时后,为什么在管壁就出现象手纹一样的花纹?a)安装时用手摸过灯管壁会用成这种现象。b)壁内侧有则是做灯时,石英管清洗不够净。

   
十一、UV灯管电流电压均正常,但发光不正常、暗淡呈绿黄色是何原因?(1)灯管功率参数不对。(2)灯管有慢漏现象。(3)灯管在制作时排气不净。(4)变压器配小了。

   
十二、UV灯管第一次能点亮正常关闭,但以后再也点不亮了是怎么回事?如果电容器、变压器均为完好,且线路畅通,没有接触不良现象(灯管两端有电压)的情况下,就是灯管自身问题,一般是电极出现问题,或是灯已漏气。
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