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      UV固化基礎知識


      UV固化基礎知識

      一、UV概念
        UV 是紫外線的英文(Ultra-Violet Ray)縮寫,工業用 UV 光源光譜范圍是200nm-450nm,以365nm為中心。按波段的不同,分別為UV-AUV-BUV-C各具有不同的用途。
      1
      、低壓UV燈管即殺菌燈則主要用于殺菌消毒,另外UV-B還主要用于紫外線檢驗,醫療治療等。
      2
      、強紫外線高壓水銀燈由高品質的純石英管材制造而成,使紫外線能高程度及大量的穿透,其弧長度/發光長度可由5厘米至300厘米不等,常見功率為每厘米30W200W,超大功率UV燈一般在每厘米200W或以上操作,該燈光譜有效范圍在350-450nm之間,主波峰為365nm,有700多個品種,功率由100w-25kw.
      二、UV固化

        UV固化在英文中稱UV Curing UV CoatingUV固化是光化學反應,即液態的UV照射可固化材料經印刷或涂布到承印物或工件表面,經UV光線照射實現硬化的過程,UV固化與傳統的干燥過程相似,但原理不同,傳統的干燥一般借助于涂敷材料中溶劑的揮發而形成硬化,而UV固化交聯則無溶劑揮發。
      Ultraviolet
      ,簡稱UV,即紫外線,紫外線燈管則簡稱UV燈管。
      三、UV
        UV燈為氣體放電燈,氣體放電燈分為弧光放電和輝光放電,UV固化中常用UV燈為弧光放電燈,其工作原理是:在真空的石英管中加入定量的高純汞(水銀),通過對兩端電極提供電壓差(壓降),產生離子放電,從而產生紫外線輻射。
      四、UV燈的強度
        UV燈的強度取決于UV燈管的功率密度,一般常用規格有:
           80W /cm 200W/inch
          120W /cm
      300W/inch
          160W /cm
      400W/inch
          240W /cm
      600W/inch
      五、UV組件的選擇

        要保證UV燈正常良好工作需保證以下要素:A.選擇匹配的點燈電源,所配套漏磁變壓器/電容器要與UV燈所需電壓/電流相符,漏磁變壓器的額定功率/二次電壓/工作電流/絕緣系數/耐壓程度和電容器的容量/耐壓/可沖放電次數,直接決定了UV燈管的發光效率/穩定性和壽命;B.適配風機要與UV燈功率吻合,注意:不可以用強風對燈管表面送風冷卻,否則燈管表面溫度過低會造成燈管滅弧熄燈。C.選擇適合的反射罩:UV燈罩定制的標準燈罩為聚光燈罩。

      六、UV燈的壽命一般指其能維持足夠的能量進行操作的時間,在此期間其能量逐漸衰減直至低于可接受的范圍為止,一般情況標準的UV燈能放射足夠的UV能量達800小時.UV固化廣泛用于竹木地板、家具、裝飾材料、印刷、印鐵制罐、塑膠涂裝、標牌、電路板、光盤等行業;也是半導體、電子元件、液晶等粘接固化的理想光源.

      在特殊配方的樹脂中加入光引發劑(或光敏劑),經過吸收紫外線(UV)光固化設備中的高強度紫外光后,產生活性自由基或離子基,從而引發聚合、交聯和接枝反應,使樹脂(UV涂料、油墨、粘合劑等)在數秒內(不等)由液態轉化為固態。(此變化過程稱之為"UV固化"
      )

      UV


      可見光的短波長側有紫外線(Ultraviolet radiation 簡稱UV)區域,波長范圍100~400nm。紫外線區域根據國際照明委員會(CIE)和國際電工委員會(IEC)可分為以下波長域:
              UV-A: 315~400nm
              UV-B: 280~315nm
              UV-C: 100~280nm
              UV-V: 390 nm
      以上
      UV-C的波長范圍在生物學,醫院,化學等學科中還沒有得到統一)
      根據光子能E=h/λ式(h常數,λ光波長),波長越短光子能越高。能量較低的UV-A具有光化學作用,所以也稱化學線。UV-A用于有機物的合成、涂料或接著劑的UV固化等領域。UV-B 對生物的作用效果大,能引起紅斑作用及色素沉著等,所以也稱生物線。UV-C是遠紫外線。因為波長短能量大,具有殺菌作用,能分解分子的結合。對UV膠水的固化,只有UV-A有較強的效果。紫外線UV固化膠水在波長365nm—400nm的紫外線光照射下能迅速固化,從而發揮應有的接著強度.

      UV
      固化裝置由光源系統、通風系統(就是風扇)、控制系統(數字顯示定時器)、箱體幾個部分構成。

      UV
      光源系統
      它由UV燈管、燈罩、變壓器(鎮流器)、電容器(觸發器)組成。
      1
      UV燈管
      目前市場上的UV燈分高壓汞燈和金屬鹵素燈兩種。國內設備普遍采用高壓汞燈,進口設備有一部分采用金屬鹵素燈。 (建議使用金屬鹵素燈)
      (1)
      UV燈功率的選擇。

      UV
      燈的功率即UV燈光的輻射能量,也稱穿透力。首先,它一定要滿足UV油墨(光油)吸收的光譜波長及功率密度的要求。若UV 燈的功率不夠,即使光照時間再長,過UV固化裝置的次數再多,產品也達不到完全固化。相反,還會使UV油墨(光油)表層老化、封閉、變脆等,同時油墨(光油)的附著力也不好,會使疊印的層間結合力差。因為低功率的UV燈光不能穿透墨層底部,使底部未固化或固化不充分。   
      2
      UV燈功率一般要滿足80120Wcm的要求,但功率越大熱量也會越大,因此要根據固化物和固化速度不同來選擇功率。


      UV
      燈的強度
      UV
      燈的強度取決于UV燈管的功率密度,一般常用規格有:
           80W /cm 200W/英寸
           120W /cm 300W/英寸
           160W /cm 400W/英寸
           240W /cm 600W/英寸

      (3)
      UV(高壓汞燈)的最大壽命一般為800 — 1000小時,達到后即應更換,因為到此時段的UV燈所發射的紫外光線的強度變弱,會影響固化效果。同時建議在使用期內根據生產環境(空氣的含塵量)不同,在適當時間用無水乙醇清潔燈管表面及反射罩表面的反射板,再將UV燈管轉90°。這樣有利于UV射線全部有效輻射到UV油墨或光油。.

      2.
      反射罩

      反射罩的類型有聚焦型、非聚焦型和多面反射型。一般采用的是聚焦型。這種反射罩的結構特點是反射的UV光線能量集中,光固化的效率高,有利于厚墨層的油墨固化,可使油墨的深層完全固化。

      3.
      變壓器
      變壓器的選擇必須與UV燈的功率相配,即變壓器必須有足夠的輸出電壓,以保證UV燈能全功率工作。如果輸出電壓過高會使燈管燒毀;而輸出電壓過低,燈管又不能全功率工作,從而使紫外線輸出強度不足。

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      .電容器
      電容的選擇應與燈管和變壓器相配套,根據變壓器的輸出電壓選擇所用電容的耐壓程度。如果選擇不當則會使電容擊穿,影響到UV固化裝置的正常工作。

      UV
      組件的選擇
      要保證UV燈正常良好工作需保證以下要素:A.選擇匹配的點燈電源,所配套漏磁變壓器/電容器要與UV燈所需電壓/電流相符,漏磁變壓器的額定功率/二次電壓/工作電流/絕緣系數/耐壓程度和電容器的容量/耐壓/可沖放電次數,直接決定了UV燈管的發光效率/穩定性和壽命;B.適配風機要與UV燈功率吻合:排風量=150立方米/小時.千瓦*UV燈功率(KW),注意:不可以用強風對燈管表面送風冷卻,否則燈管表面溫度過低會造成燈管滅弧熄燈.C.選擇適合的反射罩:市場上UV燈罩定制的標準燈罩一般分為聚光燈罩和平行光燈罩。


      UV
      燈管經常發生的十二大問題

      一、UV燈管有霧狀產生是什么原因?如果是管內有霧狀就是:(1)石英管材的問題、即脫羥不好。(2)或在生產過程中排氣不好。(3)再就是充進的氣體純度不夠。如果是管外有霧狀則是:油墨、光油的氣體揮發物附著在管壁上,可定期用酒精等溶劑擦試。

         
      二、UV燈變形的主要原因,變形后有什么不良反應?UV燈變形的主要原因是溫度過高,輕微變形不影響正常使用,但壽命會縮短很多,嚴重變形會使燈管某側管壁變薄而破裂。檢查風機是否損壞或是排風管道過長造成排風不暢。

         
      三、UV燈管內有一塊一塊的晶體吸附是怎么回事?UV燈制做過程中,石英管材清洗不干凈有雜質。四、UV燈管變形成泡狀、爆裂怎么回事?就是局部溫度過高、或是因為石英管壁局部過薄造成的,檢查排風系統是否通暢。

         
      五、UV燈管金屬頭總是熔化燒壞是什么原因?a)金屬燈架時間久了,銅架氧化,局部接觸不良造成電流過大,打火造成熔化。b)新燈熔化就是因為UV燈金屬頭與燈架接觸不良,虛接造成打火溶化。檢查燈架的銅接點是否氧化,檢查彈簧是否有彈力。

         
      六、UV燈管使用幾小時就不能點亮(燈完好無損)是什么原因?如果是金屬鹵素燈就是因為鹵化物配比度不合適,或者變壓器輸出過低,或是燈的管壓過高。如果是水銀燈可能就是電極原因或是燈管的內在質量問題,或是燈已漏氣。

         
      七、UV燈兩端發黑是怎么回事?是電極粉剝落,附著在管壁上,但用到壽命是正常的,用到一至二百小時,就出現這種情況就不正常了。

         
      八、UV燈在使用中突然曝裂是什么原因?a)電流過大(如電容線路短路)b)吸風時有臟東西打在管壁上。c)電極鉬鉑等封接不良。

         
      九、UV燈在使用過程總是壓降、不能回升是怎么回事?a)排風過大b)冷端電極溫度上不來。c)變壓器、電容器和燈管的電參數不匹配。d)網絡電壓過低,造成變壓器輸出電壓過低。

         
      十、UV燈使用300-500小時后,為什么在管壁就出現象手紋一樣的花紋?a)安裝時用手摸過燈管壁會用成這種現象。b)壁內側有則是做燈時,石英管清洗不夠凈。

         
      十一、UV燈管電流電壓均正常,但發光不正常、暗淡呈綠黃色是何原因?(1)燈管功率參數不對。(2)燈管有慢漏現象。(3)燈管在制作時排氣不凈。(4)變壓器配小了。

         
      十二、UV燈管第一次能點亮正常關閉,但以后再也點不亮了是怎么回事?如果電容器、變壓器均為完好,且線路暢通,沒有接觸不良現象(燈管兩端有電壓)的情況下,就是燈管自身問題,一般是電極出現問題,或是燈已漏氣。
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