LED UV固化是利用高强度的电子紫外线（UV）来改变油墨、涂料、粘合剂或其他光反应物质，通过聚合变成瞬间固定在原地的固体。 而"干燥"则是通过蒸发或吸收使化学物固化。
从比传统工艺中常见的汞弧灯更冷、更干净的固化，到更快、更稳定的输出，节能和减少环境足迹，它的优点很多，对许多制造和印刷实体来说都是可以衡量的。
看看LED与汞弧灯的固化波长：UV固化系统被工业制造商广泛用于印刷、汽车、医疗设备、电子和包装领域。它们也被用于木材加工应用，包括涂层和胶粘剂粘合的组装，以及密封和丝网印刷装饰。
什么是紫外线固化？
紫外线固化是一种低温、高速、无溶剂的光化学过程，它利用高强度的电子紫外线（UV）光，通过聚合将油墨、涂料、粘合剂或其他光反应物质改变成瞬间固定的固体。 而"干燥"则是通过蒸发或吸收使化学成分固化。理想的情况是，通过紫外线固化，固化后的物质能够牢固地附着在基材上，具有足够的固化深度，而不会出现粘性、粘性或片状。
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管作为紫外线光源：产生广谱紫外线的汞基电弧灯；以及只发射UVA能量的发光二极管（LED）。虽然UVC LED是一种选择，但其功率输出和效率要低得多。
汞弧灯（HG型）长期以来一直是紫外线固化的主要标准，并被广泛用于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。最重要的是它们会产生大量的热量，消耗大量的能源。它们还产生臭氧，需要排气系统来维持空气质量，而且汞弧灯泡的处理成本很高，必须接受监管部门的审查，并对环境产生长期影响。
基于LED的紫外光固化提供了传统紫外光固化的所有优点，同时增加了解决热定型干燥所遇到的许多问题的方法。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紫外光的小外形因素使其非常适合整合到可用空间较小的工艺或机器中。
更凉爽、更干净的治疗方法
LED紫外线固化系统的一个关键优势是能够避开热定型干燥的热相关危害和能源成本，因为它们不产生红外热，而且工作温度比传统汞弧紫外线固化灯低得多。
LED UV产生的低热量会从模块的背面散去，使基材的一面更凉爽，这使得LED UV可以在比汞弧灯更广泛的热敏感基材上进行打印，包括薄膜、塑料和其他不吸收油墨的材料，而不会发生变形或损坏。这样就可以在比汞弧灯更广泛的热敏性基材上进行打印，包括薄膜、塑料和其他不吸收油墨的材料，而不会变形或损坏。
省去中间干燥步骤是UV固化系统最显著的优点之一。对于胶印机来说，UV固化无需使用干燥粉来防止纸张粘连，大大减少了清理和维护工作。
所有UV固化油墨的一个优点是，它们位于基材之上，而不是像大多数其他油墨那样穿透基材，从而减少了创造与传统油墨同等图像密度所需的油墨量。这在无孔基材上尤其有利，因为在这种基材上需要较少的油墨来控制网点大小。
有了LED紫外光固化，通过"湿对湿"工艺，可以实现高端印刷效果，如"滴落"，也就是"击穿"--在纸张的高光和哑光区域之间提供极端的、可见的和触觉的对比。这也为这一领域的进一步发展铺平了道路，扩大了创造性应用和印刷的可能性。
除了温度更低、固化速度更快、材料受热变形更小、无干燥步骤等直接优势外，LED UV还减少了作业设置和准备时间，加快了周转速度并提高了产能。
环保型
LED UV灯需要特殊配方的粘合剂和油墨，不含溶剂，因此LED UV固化消除了VOCs（挥发性有机化合物）的释放，将其对环境的影响降到最低，同时也降低了材料的使用量和废物的产生量。
由于LED紫外灯发出的是UVA能量，所以灯管不会产生臭氧，而臭氧是许多印刷固化过程中的副产品，包括弧光灯，必须从工作区域排出。LED UV灯也不含汞，汞是一种有毒的金属，而电弧UV灯中含有汞，因此不需要安全地处理和处置汞电弧灯泡。
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。
节约能源，加快生产
高功率双光束式LED UV固化模块的渲染图。
基于LED的UV灯的另一个显著优势是，它们只在需要时才接通电源，并立即准备固化，而传统的弧光灯在整个生产过程中一直处于开启状态，并且需要一个最初的预热期，从而降低了生产速度。
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。
大多数LED紫外灯的平均工作时间是弧形紫外线固化灯的10倍--10,000至20,000小时，而弧形紫外线固化灯的平均寿命为1,000至2,000小时，这就增加了正常运行时间，减少了维护和灯泡更换。
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，低热固化降低了电耗，因为传统的油墨印刷机不需要烘干机，而烘干机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。
在印刷领域取得进展
在印刷领域，LED UV固化越来越成为新型数码喷墨、柔印和胶印单张纸印刷机的标准配置，印刷厂将现有UV固化系统的生产线改造为LED UV的运动越来越多。
市场上大多数UV固化喷墨打印机都采用LED固化作为默认的固化技术，因为LED固化技术的进步确保了更快的固化速度和高质量的打印，同时也提高了产量。
自从使用小车快速移动轻质灯管在打印机的宽度上固化油墨以来，LED UV固化已经成为宽幅图形和标签喷墨打印的主流。由于汞弧灯的重量较重，占地面积大，冷却装置多，因此无法实现这一目标。
对于柔版印刷机来说，LED UV在低温下固化的能力被广泛采用，这改变了在更薄的薄膜和更广泛的标签材料上印刷的游戏规则。喷墨LED UV固化在宽幅图文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，而且大多数窄幅卷筒纸印刷机的标准配置也是LED UV固化。
虽然LED系统的初始投资可能是传统电弧UV固化系统成本的五倍，但如果计算LED固化灯较低的运行成本和较长的使用寿命，以及工艺和生产率的提高，总的寿命成本可以更低。
LED UV固化使印刷商能够在一台印刷机上生产和完成更多的文件，这可以使他们在更少的设备上集中更高的输出量。
LED UV固化的历史
紫外线(UV)固化工艺最早是在20世纪60年代用于固定家具上的涂层。用半导体LED来产生UV光是一种相对较新的工艺，许多印刷商和加工商仍在学习。
阿西夫-汗在2001年中期证明了LED产生紫外线的可行性，他在南卡罗来纳大学的研究小组创造了一种在340纳米处产生大量紫外线的LED。南卡罗来纳大学的研究小组在研究过程中成功地开发出了能发出UV-A、UV-B和UV-C光的LED紫外线设备，证明了在LED光及其潜在用途的领域仍有新的发展空间。
2009年，Air Motion Systems公司（现为AMS Spectral UV - Baldwin Technology公司）将高强度固态LED UV固化系统商业化，该系统专为单张纸胶印所需的极快固化速度和高固化强度/峰值辐照度而设计。LED UV的开发为传统的UV系统提供了一个替代方案，用于固化油墨、涂料和粘合剂，作为印刷过程的一部分，并彻底改变了商业印刷商干燥油墨的选择，以及随之而来的大量生产力、质量、操作和环境优势。
在印刷之外，最早的LED UV商业应用是小面积胶粘剂和粘接医疗设备组装。如今，由于LED UV的体积小、重量轻、冷固化能力强，随着能量密度的提高和成本的降低，LED UV的用途已经远远超出了早期的想象。其在平面艺术、木器涂料、电子、复合材料、纺织品、玻璃、塑料、家用产品、医药等市场的商业应用十分广泛。