固化 UV 粘合劑所涉及的不同燈技術(shù)概述
?從歷史上看，廣譜燈一直用于固化 uv 粘合劑，但隨著 LED 技術(shù)的進步，由于擁有成本較低，使用包含發(fā)光二極管的燈在過去幾年中變得越來越流行。
術(shù)語“UV 粘合劑”用于表示任何需要光固化的粘合劑，實際上具有誤導(dǎo)性，因為它指的是在光譜的紫外線部分固化的粘合劑和在可見光 (VIS) 部分固化的粘合劑. 普遍接受的純 UV 粘合劑定義是在 100 到 400nm 之間固化，而 VIS 粘合劑在 400 到 780nm 之間固化。
紫外光譜可進一步細分為真空紫外 (100 – 200nm)、UV-C (200 – 280nm)、UV-B (280 – 315nm) 和 UV-A (315 – 400nm)。
廣譜紫外線燈應(yīng)在燈輸出處包含一個過濾器，以去除除 UV-A 之外的所有這些物質(zhì)，其工作方式類似于地球上方的臭氧層，過濾掉這些相同的紫外線波長。
廣譜燈
這些通常會發(fā)出 200nm 和 550nm 之間的光，因此適用于固化市場上幾乎所有的光固化粘合劑。在這些燈中使用汞燈泡或其衍生物，因為它們的制造相對簡單。如上所述，燈泡在很寬的波長范圍內(nèi)工作，依靠玻璃外殼中的濾光片來去除紫外線的有害方面。
在設(shè)置廣譜燈的制造工藝時，需要考慮的因素有： a) 燈泡打開后達到工作強度所需的時間（約 5 分鐘）；b) 經(jīng)常監(jiān)測光的強度，因為新燈泡在第一次安裝時會經(jīng)歷一個老化過程，這意味著在大約 50 小時后，強度將下降至其正常工作強度的 20%；c) 由于燈泡在關(guān)閉燈泡后需要 15 - 20 分鐘冷卻，在此期間無法再次打開燈泡，因為燈泡中的水銀需要凝結(jié)，因此在此之前重新打開燈泡會導(dǎo)致燈泡破裂；d) 燈泡的使用壽命在 1,000 小時左右（取決于燈泡），
廣譜燈發(fā)出約 30% 的 UVA 光、10% 的可見光和 40% 的紅外線。這樣做的結(jié)果是，對于一些粘合劑，例如光活化環(huán)氧樹脂，它可能是一個額外的優(yōu)勢，因為這些粘合劑會放熱固化，并且燈泡產(chǎn)生的額外熱量可以減少固化時間。但由于這些燈確實會產(chǎn)生熱量，因此需要注意確保燈泡適當(dāng)通風(fēng)。此外，一些對溫度敏感的基板不能與這些燈一起使用——它們可能會變形，甚至可能散發(fā)出煙霧。水銀球泡燈也從燈的出口區(qū)域發(fā)出寬弧形的光，因此需要在工作區(qū)周圍放置某種屏蔽，以保護操作員和任何偶然的路人。有色聚碳酸酯通常用于此目的，因為大多數(shù)等級的聚碳酸酯充當(dāng)紫外線阻斷劑。
LED燈
與廣譜燈不同，LED 燈在非常特定的波長下工作，即 365nm、400nm 或 460nm。365nm LED 燈將固化僅含有紫外光引發(fā)劑的粘合劑；460nm LED 燈固化僅含有 VIS 光引發(fā)劑的粘合劑，而 400nm LED 燈跨越兩者之間的邊界，將固化大多數(shù)含有任何一種光引發(fā)劑的粘合劑。出于這個原因，400nm LED 燈是三種波長中很受歡迎的，因為它們將固化市場上大多數(shù)光固化粘合劑。此外，365nm LED 往往比其他 LED 更昂貴，這使得燈更昂貴，有時甚至是相當(dāng)大的數(shù)量。鑒于大多數(shù)粘合劑可以用 400nm 燈固化，它還可以更容易地在粘合劑之間切換，而無需投資新燈。
與廣譜燈的另一個顯著區(qū)別是，由于通過主動或被動冷卻從 LED 中帶走熱量，因此這些燈是冷燈。因此，當(dāng) LED 燈關(guān)閉時沒有冷卻期，這會導(dǎo)致系統(tǒng)按需固化 - 燈僅在需要光照時“打開”。因此，當(dāng)廣譜燈在生產(chǎn)期間打開時，比如每天 8 小時，它實際上只固化了一小部分時間。在同樣的 8 小時輪班中，LED 燈的“開啟”時間將顯著減少，從而顯著降低能耗。結(jié)合 LED 燈更長的使用壽命（> 20,000“開啟”小時），它使 LED 燈的運行成本顯著降低，并帶來更快的投資回報。
LED 燈產(chǎn)生的光強度通常比廣譜燈產(chǎn)生的光強一個或兩個數(shù)量級。LED 燈能夠產(chǎn)生高達 85,000 W/cm 2的功率（使用 DELOLUX 80 400nm LED 燈直接在粘合劑處測量），而對于寬光譜燈，光強度將在數(shù)百 W/cm 2的范圍內(nèi)，從而在使用 LED 燈時加快粘合劑的固化速度、更短的循環(huán)時間和更高的 UPH。
過程控制
無論是使用汞燈泡還是 LED 燈來固化 uv 粘合劑，都需要盡可能嚴(yán)格地控制固化過程以確保一致的結(jié)果。這意味著到達粘合劑的光強度是重要的測量參數(shù)，而不是燈的功率或能量。光強度定義為每單位面積的輻射性能，通常以瓦特每平方厘米 (W/cm 2）。這可以通過改變燈產(chǎn)生的光強度來控制，假設(shè)燈具有這種能力，或者通過改變燈與粘合劑的距離 - 將燈移近粘合劑會增加到達的光強度粘合劑，同時將其移得更遠會降低光強度。由于許多因素，很難定義這種關(guān)系，但一般情況下，假設(shè)其他變量沒有變化，將燈與粘合劑的距離增加一倍會使光強度降低 30-40%。
另一個需要考慮的因素是測量頻率。對于一條新的生產(chǎn)線，每個班次應(yīng)多次測量光強度，而對于更成熟的工藝，可以每天甚至每周測量一次。所使用的燈的類型會影響這一點：汞燈泡，因為在燈泡的使用壽命期間看到的光強度變化很大，應(yīng)該比 LED 燈進行更頻繁的測量，因為它們的壽命明顯更長且強度最小這一生的變化。
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