什么是紫外线固化?

紫外线固化是一种高速、无溶剂的光化学过程,它使用高强度的电子紫外线(UV),通过聚合将油墨、涂料、粘合剂或其他光反应性物质改变成瞬间固定在原地的固体。相比之下,"干燥 "是通过蒸发、氧化或吸收来固化化学成分。 通过紫外线固化,固化的物质会牢牢地粘附在它们所应用的基材上,并有足够的固化深度,而不会有粘性、黏性或松散感。


紫外线固化的类型有哪些?

紫外线固化的类型包括点状固化、泛光固化、手持式固化和传送带固化。紫外线固化系统使用各种灯作为紫外线光源:汞基弧光灯产生广谱紫外线;发光二极管(LED)只发出UVA能量。虽然UVC LED是一种选择,但其功率输出和效率要低得多。

什么是LED紫外线?

发光二极管(LED)是一种半导体装置,当电流流过它时,它就会发光。当适应紫外线光谱时,LED技术可以有效地用于固化。在此了解更多关于LED紫外线固化的信息。

LED紫外线与传统紫外线有什么不同?

汞弧(HG型)灯是紫外线固化的原始设备,被广泛用作印刷和其他工业制造 过程的解决方案。虽然它们工作良好,但也有其缺点。最重要的是,它们产生大量的热量并消耗大量的能源。它们还产生臭氧,这需要排气系统来保持空气质量。汞弧灯必须在监管部门的监督下以一定的成本进行处理,并对环境产生长期影响。一个汞弧紫外线灯或灯泡,通常持续约1500小时。

基于LED的紫外线固化提供了传统紫外线固化的所有优点,同时为热固性干燥遇到的许多问题增加了解决方案。它们包括瞬间开启/关闭、快速和均匀的干燥/固化、低热辐射和低能耗。此外,LED紫外线的小尺寸使其成为整合到可用空间小的工艺或机器中的理想选择。LED的平均寿命约为20,000小时。

紫外线LED的优势是什么?

瞬时开启/关闭,快速而均匀的干燥/固化,低热辐射,低功耗,外形小巧。

紫外线LED的缺点是什么?

辐照强度有限,不能发射短波紫外线,从灯头到基底的辐照距离较短。

LED紫外线灯会发热吗?

不,LED紫外线灯的表面温度为122°F至140°F(50°C至60°C),而汞灯的表面温度超过750°F(398°C)。LED紫外线的低工作温度可以防止在固化过程中对热敏性产品的损害。

LED紫外线灯的寿命有多长?

LED紫外灯的平均运行时间约为20000小时,比弧形紫外固化灯的平均寿命1000至2000小时长10倍,这使得正常运行时间更长,维护和更换灯泡的次数更少。

在LED固化领域,最大的趋势在哪里?

我们看到它发生在印刷业的轮转胶印方面。请看下面的视频,了解更多信息。

20,000个工作小时后会发生什么?

该灯将继续工作,随着单颗LED灯泡的老化,其能量排放会降低。这并不意味着需要立即更换灯管;相反,可以将灯管调整到更高的强度,以调整损失的功率。

LED紫外线在印刷业有哪些应用?

印刷业是最早采用HG紫外线和随后的LED紫外线固化油墨和涂料的行业之一。这在单张纸胶印机和窄幅柔印机中尤其如此。LED紫外线固化正日益成为数字喷墨和轮转胶印机的标准。越来越多的印刷商将已有的UV固化系统的生产线改装成LED UV。

市场上的大多数UV固化喷墨打印机都使用LED固化作为其默认的固化技术,因为它的进步确保了更快的固化和高质量的印刷,并提高了生产产量。

对于柔版印刷机来说,LED紫外线能够在较低的温度下固化,这一点被广泛采用,改变了在更薄的薄膜和更广泛的标签材料上的印刷。喷墨式LED紫外线固化在宽幅图形市场上处于领先地位,主要是因为它能够在特殊基材上进行印刷,而且大多数窄幅印刷机在销售时也标配了LED紫外线固化。

在印刷业之外,LED紫外线的应用有哪些?

LED紫外光已经进入工业制造的主流,成为即时固化紫外光反应的粘合剂、涂层和表面处理的首选工艺,用于在各种基材上进行出色的粘合、密封、涂覆和表面处理。它的应用包括电子、医疗产品、汽车和塑料部件、电动车电池、食品和饮料、木制家具、建筑产品、飞机/航空航天和场地安全/杀菌剂、铝罐等等。在此阅读更多关于工业用例的信息。

工业应用 LED紫外线


LED紫外线是环保的吗?

LED紫外线灯需要特殊配方的粘合剂和油墨,不含溶剂,因此LED紫外线固化消除了VOC(挥发性有机化合物)的释放,将其对环境的影响降至最低,同时减少了材料的使用量和废物的产生。

因为LED紫外线发出的是UVA能量,所以灯不会产生臭氧,而臭氧是许多印刷固化过程中的副产品,必须从工作区排出。LED紫外灯也不含汞,这是一种有毒的金属,包含在弧形紫外灯中,这就消除了安全处理和处置汞弧灯泡的需要。

通过使用基于LED的紫外线消除印刷机房中的热量、臭氧和汞,使其更加安全。LED UV还消除了冷却鼓风机和臭氧提取系统产生的成本,以及与其他系统相关的环境噪音和气味,进一步改善了工作环境。

最后,LED的能耗比弧形汞灯的能耗低得多。

LED紫外线如何加快生产速度?

LED紫外线与混合的光引发剂反应,提供瞬间固化,与干燥的溶剂型油墨和胶粘剂相比,消除了干燥过程。印刷品可以从印刷厂出来后立即进入修剪、装订或其他后期制作步骤。

基于LED的紫外线灯头的一个优点是,它们可以立即开机和关机,因此可以打开并立即准备好进行固化,而传统的弧光灯在整个生产过程中一直处于开启状态,需要一个初始的预热期,从而减缓了生产。

LED紫外线如何节约能源和成本?

LED固化系统比类似规模的汞弧紫外线系统的能耗要低约65%。运行LED所需的功率大大低于在紫外线灯泡中产生电弧所需的功率,以产生足够的热量使汞汽化并产生紫外线光。

除了提高输出速度和容量外,LED UV的即时开关过程大大降低了能源使用量和对灯泡的压力,而传统的"始终开启"的UV汞灯固化是固有的。LED UV也没有活动部件,省去了维修其他部件的时间,如镇流器、百叶窗、反射器和风扇等,这些都是弧光灯的标准部件。

LED紫外光固化的另一个好处是,它确保了稳定的输出,而不是紫外弧光灯泡随着时间的推移而退化。这消除了对持续监测和预先更换灯泡的需求,导致更好的过程和质量控制。

更进一步,操作人员可以根据工艺需求的变化,灵活地对所需的紫外线能量进行精确编程,以减少产品浪费,扩大生产能力,最有效地利用生产线。在多单元装置中,还可以关闭单个模块,以节省能源,而不会降低生产速度或影响质量。

此外,低热固化通过消除对传统水墨印刷机的干燥器的需求来减少电力消耗,干燥器除了在印刷过程中直接消耗能源外,还导致印刷厂的冷却成本增加。汞弧紫外线灯产生的热量很高,在使用薄膜基材时需要使用冷却辊。这些冷却辊可以防止热量使薄膜变形,但它们需要一个耗能的冷却系统来冷却水。

频繁启动和停止对LED紫外灯有什么影响?

频繁的启动和关闭并不会缩短LED紫外灯的寿命,相反,操作人员可以利用即时启动和关闭的优势,在停机期间关闭LED紫外灯,以延长灯的寿命。

LED紫外线是如何供电的?

LED紫外线是由直流电(DC)供电的。

紫外线LED和传统的紫外线配方之间有什么区别吗?

传统紫外线和LED紫外线配方中的成分非常相似。主要的区别在于光引发剂的混合。传统配方包含的混合物可以在广泛的汞灯频率范围内启动固化,而LED发出的是特定的频率,因此需要匹配特定的光引发剂来进行固化反应。印刷油墨最常见的波长是385纳米。

LED紫外线可以固化三维物体吗?

是的,通过将灯管放置在不同的位置,具有特定的能量散布,制造商可以使用LED紫外线完全固化规则形状和不规则形状的三维物体。带有光学器件的LED灯头可以延长紫外线的传播距离,而不会出现峰值强度或剂量的急剧下降,最适合用于固化立体物体。

LED紫外线灯需要什么样的维护?

LED紫外线灯需要非常少的维护。对排放窗和空气过滤器的例行清洁是标准的。定期检查LED模具以测量紫外线输出,可以让印刷机操作员知道什么时候开始调高功率以弥补使用寿命结束时的性能下降。