UV-HÄRDNINGSteknik

1. Vad är UV-härdningsteknik?

UV-härdningsteknik är en teknik för omedelbar härdning eller torkning på sekunder där ultraviolett ljus appliceras på hartser såsom beläggningar, lim, märkfärg och fotoresister etc. för att orsaka fotopolymerisation. Med olymeriseringsmetoder genom värmetorkning eller blandning av två vätskor tar det vanligtvis mellan några sekunder och flera timmar att torka ett harts.

För ungefär 40 år sedan användes denna teknik först praktiskt för att torka tryck på plywood för byggmaterial. Sedan dess har den använts inom specifika områden.

Nyligen har prestandan hos UV-härdande hartser förbättrats avsevärt. Dessutom finns det nu olika typer av UV-härdande hartser tillgängliga och deras användning såväl som marknad växer snabbt, eftersom det är fördelaktigt när det gäller att spara energi/utrymme, minska avfall och uppnå hög produktivitet och lågtemperaturbehandling.

Dessutom är UV även lämpligt för optisk gjutning eftersom det har en hög energitäthet och kan fokusera på minimala punktdiametrar, vilket hjälper till att enkelt få fram högprecisionsgjutna produkter.

I grund och botten, eftersom det är ett lösningsmedelsfritt ämne, innehåller UV-härdande harts inga organiska lösningsmedel som orsakar negativa effekter (t.ex. luftföroreningar) på miljön. Dessutom, eftersom den energi som krävs för härdning är mindre och koldioxidutsläppen är lägre, minskar denna teknik miljöbelastningen.

2. Funktioner hos UV-härdning

1. Härdningsreaktionen sker på några sekunder

I härdningsreaktionen omvandlas monomer (flytande) till polymer (fast) inom några sekunder.

2. Enastående miljövänlighet

Eftersom hela materialet i princip härdas genom lösningsmedelsfri fotopolymerisation är det mycket effektivt för att uppfylla kraven i miljörelaterade föreskrifter och förordningar som PRTR (Pollutant Release and Transfer Register) eller ISO 14000.

3. Perfekt för processautomation

UV-härdande material härdar inte om det inte utsätts för ljus, och till skillnad från värmehärdande material härdar det inte gradvis under konserveringen. Därför är dess brukstid tillräckligt kort för att det ska kunna användas i automatiseringsprocessen.

4. Lågtemperaturbehandling är möjlig

Eftersom bearbetningstiden är kort är det möjligt att kontrollera temperaturökningen hos målobjektet. Detta är en av anledningarna till att det används i de flesta värmekänsliga elektronikkomponenter.

5. Lämplig för alla typer av applikationer eftersom en mängd olika material finns tillgängliga

Dessa material har hög ythårdhet och glans. Dessutom finns de i många färger och kan därför användas för olika ändamål.

3. Principen för UV-härdningsteknik

Processen att omvandla en monomer (vätska) till en polymer (fast) med hjälp av UV kallas UV-härdning E och det syntetiska organiska materialet som ska härdas kallas UV-härdande harts E

UV-härdande harts är en förening som består av:

(a) monomer, (b) oligomer, (c) fotopolymerisationsinitiator och (d) olika tillsatser (stabilisatorer, fyllmedel, pigment etc.).

(a) Monomer är ett organiskt material som polymeriseras och omvandlas till större polymermolekyler för att bilda plast. (b) Oligomer är ett material som redan har reagerat med monomerer. På samma sätt som en monomer polymeriseras en oligomer och omvandlas till stora molekyler för att bilda plast. Monomerer eller oligomerer genererar inte lätt en polymerisationsreaktion, därför kombineras de med en fotopolymerisationsinitiator för att starta reaktionen. (c) Fotopolymerisationsinitiatorn exciteras av absorptionen av ljus och när reaktioner, såsom följande, äger rum:

(b) (1) Klyvning, (2) Väteabstraktion och (3) Elektronöverföring.

(c) Genom denna reaktion genereras ämnen såsom radikalmolekyler, vätejoner etc., som initierar reaktionen. De genererade radikalmolekylerna, vätejonerna etc., attackerar oligomer- eller monomermolekyler, och en tredimensionell polymerisations- eller tvärbindningsreaktion äger rum. På grund av denna reaktion, om molekyler med en storlek större än den angivna storleken bildas, förändras de molekyler som exponeras för UV från flytande till fasta. (d) Olika tillsatser (stabilisator, fyllmedel, pigment etc.) tillsätts till den UV-härdande hartskompositionen efter behov, för att

(d) ge den stabilitet, styrka etc.

(e) Flytande UV-härdande harts, som är fritt flytande, härdas vanligtvis genom följande steg:

(f) (1) Fotopolymerisationsinitiatorer absorberar UV.

(g) (2) Dessa fotopolymerisationsinitiatorer som har absorberat UV exciteras.

(h) (3) Aktiverade fotopolymerisationsinitiatorer reagerar med hartskomponenter såsom oligomer, monomer etc. genom nedbrytning.

(i) (4) Vidare reagerar dessa produkter med hartskomponenter och en kedjereaktion fortskrider. Därefter fortskrider den tredimensionella tvärbindningsreaktionen, molekylvikten ökar och hartset härdas.

(j) 4. Vad är UV?

(k) UV är en elektromagnetisk våg med en våglängd på 100 till 380 nm, längre än röntgenstrålar men kortare än synliga strålar.

(l) UV klassificeras i tre kategorier som visas nedan enligt dess våglängd:

(m) UV-A (315–380 nm)

(n) UV-B (280–315 nm)

(o) UV-C (100–280 nm)

(p) När UV används för att härda hartset används följande enheter för att mäta mängden UV-strålning:

(q) - Bestrålningsintensitet (mW/cm2)

(r) Bestrålningsintensitet per ytenhet

(s) - UV-exponering (mJ/cm2)

(t) Bestrålningsenergi per ytenhet och total mängd fotoner som når ytan. Produkt av bestrålningsintensitet och tid.

(u) - Samband mellan UV-exponering och bestrålningsintensitet

(v) E=I x T

(w) E=UV-exponering (mJ/cm2)

(x) I = Intensitet (mW/cm²)

(y) T=Bestrålningstid (s)

(z) Eftersom den UV-exponering som krävs för härdning beror på materialet kan den erforderliga bestrålningstiden erhållas med hjälp av formeln ovan om man känner till UV-bestrålningsintensiteten.

(aa) 5. Produktintroduktion

(ab) Praktisk UV-härdningsutrustning

(ac) Handy-type härdningsutrustning är den minsta och billigaste UV-härdningsutrustningen i vårt produktsortiment.

(annons) Inbyggd UV-härdningsutrustning

(ae) Inbyggd UV-härdningsutrustning är försedd med den mekanismen som krävs för att använda UV-lampan, och den kan anslutas till utrustning som har ett transportband.

Denna utrustning består av en lampa, en bestrålare, en strömkälla och en kylanordning. Valfria delar kan anslutas till bestrålaren. Olika typer av strömkällor, från en enkel växelriktare till flertypsväxelriktare, finns tillgängliga.

UV-härdningsutrustning för skrivbord

Detta är en UV-härdningsutrustning avsedd för skrivbordsbruk. Eftersom den är kompakt kräver den mindre utrymme för installation och är mycket ekonomisk. Den är mest lämplig för försök och experiment.

Denna utrustning har en inbyggd slutarmekanism. Valfri bestrålningstid kan ställas in för den mest effektiva bestrålningen.

UV-härdningsutrustning av transportbandstyp

UV-härdningsutrustning av transportbandstyp är försedd med olika transportörer.

Vi designar och tillverkar ett brett utbud av utrustning, från kompakt UV-härdningsutrustning med kompakta transportband till storskalig utrustning med olika överföringsmetoder, och erbjuder alltid utrustning som passar kundernas krav.