Technológia UV vytvrdzovania

1. Čo je technológia UV vytvrdzovania?

Technológia UV vytvrdzovania je technológia okamžitého vytvrdzovania alebo schnutia v priebehu niekoľkých sekúnd, pri ktorej sa ultrafialové žiarenie aplikuje na živice, ako sú nátery, lepidlá, značkovacia farba a fotorezisty atď., aby sa spôsobila fotopolymerizácia. Pri metódach polymerizácie sušením teplom alebo zmiešaním dvoch kvapalín trvá sušenie živice zvyčajne niekoľko sekúnd až niekoľko hodín.

Asi pred 40 rokmi sa táto technológia prvýkrát prakticky použila na sušenie potlače na preglejke pre stavebné materiály. Odvtedy sa používa v špecifických oblastiach.

V poslednej dobe sa výrazne zlepšil výkon UV vytvrditeľnej živice. Navyše sú teraz k dispozícii rôzne typy UV vytvrditeľných živíc a ich používanie, ako aj trh, rýchlo rastie, pretože je výhodné z hľadiska úspory energie/priestoru, zníženia odpadu a dosiahnutia vysokej produktivity a nízkoteplotného spracovania.

Okrem toho je UV žiarenie vhodné aj na optické lisovanie, pretože má vysokú hustotu energie a dokáže sa zamerať na minimálne priemery bodov, čo pomáha ľahko získať vysoko presné lisované výrobky.

V podstate, keďže UV vytvrditeľná živica neobsahuje rozpúšťadlo, neobsahuje žiadne organické rozpúšťadlo, ktoré by spôsobovalo nepriaznivé účinky (napr. znečistenie ovzdušia) na životné prostredie. Navyše, keďže energia potrebná na vytvrdzovanie je nižšia a emisie oxidu uhličitého sú nižšie, táto technológia znižuje zaťaženie životného prostredia.

2. Vlastnosti UV vytvrdzovania

1. Vytvrdzovacia reakcia prebehne v priebehu niekoľkých sekúnd

Počas vytvrdzovacej reakcie sa monomér (kvapalina) v priebehu niekoľkých sekúnd zmení na polymér (pevná látka).

2. Vynikajúca environmentálna citlivosť

Keďže celý materiál je v podstate vytvrdený fotopolymerizáciou bez rozpúšťadiel, je veľmi účinné splniť požiadavky environmentálnych predpisov a nariadení, ako je zákon PRTR (Register uvoľňovania a prenosu znečisťujúcich látok) alebo norma ISO 14000.

3. Ideálne pre automatizáciu procesov

Materiál vytvrditeľný UV žiarením nevytvrdne, pokiaľ nie je vystavený svetlu, a na rozdiel od materiálu vytvrdzovaného teplom nevytvrdne postupne počas konzervácie. Jeho doba spracovateľnosti je preto dostatočne krátka na to, aby sa dal použiť v automatizovanom procese.

4. Je možná úprava pri nízkych teplotách

Keďže čas spracovania je krátky, je možné kontrolovať nárast teploty cieľového objektu. To je jeden z dôvodov, prečo sa používa vo väčšine teplocitlivej elektroniky.

5. Vhodné pre každý typ aplikácie, pretože je k dispozícii množstvo materiálov

Tieto materiály majú vysokú povrchovú tvrdosť a lesk. Navyše sú dostupné v mnohých farbách, a preto sa dajú použiť na rôzne účely.

3. Princíp technológie UV vytvrdzovania

Proces premeny monoméru (kvapaliny) na polymér (pevnú látku) pomocou UV žiarenia sa nazýva UV vytvrdzovanie E a syntetický organický materiál, ktorý sa má vytvrdiť, sa nazýva UV vytvrdzovateľná živica E.

UV vytvrditeľná živica je zmes, ktorá sa skladá z:

(a) monomér, (b) oligomér, (c) iniciátor fotopolymerizácie a (d) rôzne prísady (stabilizátory, plnivá, pigmenty atď.).

(a) Monomér je organický materiál, ktorý sa polymerizuje a premieňa na väčšie molekuly polyméru za vzniku plastu. (b) Oligomér je materiál, ktorý už reagoval s monomérmi. Rovnakým spôsobom ako monomér, aj oligomér sa polymerizuje a transformuje na veľké molekuly za vzniku plastu. Monomér alebo oligomér ľahko nevyvolávajú polymerizačnú reakciu, preto sa kombinujú s fotopolymerizačným iniciátorom na spustenie reakcie. (c) Fotopolymerizačný iniciátor je excitovaný absorpciou svetla a prebiehajú reakcie, ako napríklad:

(b) (1) Štiepenie, (2) Odštiepenie vodíka a (3) Prenos elektrónov.

(c) Touto reakciou sa vytvárajú látky, ako sú radikálové molekuly, vodíkové ióny atď., ktoré iniciujú reakciu. Vytvorené radikálové molekuly, vodíkové ióny atď. napádajú molekuly oligomérov alebo monomérov a prebieha trojrozmerná polymerizačná alebo zosieťovacia reakcia. V dôsledku tejto reakcie, ak sa vytvoria molekuly s veľkosťou väčšou ako je špecifikovaná veľkosť, molekuly vystavené UV žiareniu sa zmenia z kvapalného na tuhý stav. (d) Do UV vytvrditeľnej živice sa podľa potreby pridávajú rôzne prísady (stabilizátor, plnivo, pigment atď.), aby sa

(d) dodať mu stabilitu, pevnosť atď.

(e) UV vytvrditeľná živica v kvapalnom stave, ktorá je voľne tekutá, sa zvyčajne vytvrdzuje nasledujúcimi krokmi:

(f) (1) Iniciátory fotopolymerizácie absorbujú UV žiarenie.

(g) (2) Tieto iniciátory fotopolymerizácie, ktoré absorbovali UV žiarenie, sú excitované.

(h) (3) Aktivované iniciátory fotopolymerizácie reagujú so zložkami živice, ako sú oligoméry, monoméry atď., prostredníctvom rozkladu.

(i) (4) Tieto produkty ďalej reagujú so zložkami živice a prebieha reťazová reakcia. Následne prebieha trojrozmerná zosieťovacia reakcia, molekulová hmotnosť sa zvyšuje a živica sa vytvrdzuje.

(j) 4. Čo je UV žiarenie?

(k) UV žiarenie je elektromagnetická vlna s vlnovou dĺžkou 100 až 380 nm, ktorá je dlhšia ako vlna röntgenového žiarenia, ale kratšia ako vlna viditeľného žiarenia.

(l) UV žiarenie sa podľa vlnovej dĺžky delí na tri nižšie uvedené kategórie:

(m) UV-A (315 – 380 nm)

(n) UV-B (280 – 315 nm)

(o) UV-C (100 – 280 nm)

(p) Ak sa na vytvrdzovanie živice používa UV žiarenie, na meranie množstva UV žiarenia sa používajú nasledujúce jednotky:

(q) - Intenzita ožiarenia (mW/cm2)

(r) Intenzita ožiarenia na jednotku plochy

(s) - UV žiarenie (mJ/cm2)

(t) Energia ožiarenia na jednotku plochy a celkové množstvo fotónov, ktoré dosiahnu povrch. Súčin intenzity ožiarenia a času.

(u) - Vzťah medzi vystavením UV žiareniu a intenzitou ožiarenia

(v) E=I x T

(w) E = UV expozícia (mJ/cm2)

(x) I = Intenzita (mW/cm2)

(y) T = čas ožiarenia (s)

(z) Keďže vystavenie UV žiareniu potrebné na vytvrdnutie závisí od materiálu, požadovaný čas ožarovania možno získať pomocou vyššie uvedeného vzorca, ak poznáte intenzitu UV ožarovania.

(aa) 5. Predstavenie produktu

(ab) Praktické UV vytvrdzovacie zariadenie

(ac) Praktické vytvrdzovacie zariadenie je najmenšie a najlacnejšie UV vytvrdzovacie zariadenie v našom sortimente produktov.

(reklama) Vstavané UV vytvrdzovacie zariadenie

(ae) Vstavané UV vytvrdzovacie zariadenie je vybavené minimálnym požadovaným mechanizmom na používanie UV lampy a možno ho pripojiť k zariadeniu, ktoré má dopravník.

Toto zariadenie sa skladá z lampy, žiariča, zdroja energie a chladiaceho zariadenia. K žiariču je možné pripevniť voliteľné diely. K dispozícii sú rôzne typy zdrojov energie od jednoduchého meniča až po viactypové meniče.

Stolné UV vytvrdzovacie zariadenie

Toto UV vytvrdzovacie zariadenie je určené na použitie na stole. Vďaka kompaktným rozmerom vyžaduje menej miesta na inštaláciu a je veľmi úsporné. Je najvhodnejšie na skúšky a experimenty.

Toto zariadenie má zabudovaný mechanizmus uzávierky. Pre dosiahnutie najefektívnejšieho ožiarenia je možné nastaviť ľubovoľný požadovaný čas ožiarenia.

UV vytvrdzovacie zariadenie dopravníkového typu

Zariadenie na UV vytvrdzovanie dopravníkového typu je vybavené rôznymi dopravníkmi.

Navrhujeme a vyrábame širokú škálu zariadení od kompaktných UV vytvrdzovacích zariadení s kompaktnými dopravníkmi až po veľké zariadenia s rôznymi spôsobmi prepravy a vždy ponúkame zariadenia vhodné pre požiadavky zákazníka.