光博學堂 | 手把手教你如何選燈管
上期我們對不同光源的定義作了簡明的闡述,而本期我們重點說說在生產中不同應用的合理燈管選擇。
首先我們都知道,整個UV工藝的設計及選型,均是以滿足客戶產能及工藝特性要求為終目的。產品性能及工藝要求、UV化學原材料、UV固化設備三者有著緊密的聯系,是保證生產工藝穩定性及產品品質穩定的重要基礎,所以一般從以下三個方面考慮UV固化工藝的設計:
1. 根據產品滿足客戶,行業標準及法規,使用環境要求特性定工藝方向,依據產品訂單量計算產能,從而確定生產節拍。
2. 如若選擇UV固化工藝,依據性能要求確認化學原材料(膠水,涂料,油墨),選擇滿足性能要求的化學原材料(很多項目客戶也會給品牌和型號),待UV材料確定后,再考慮UV設備選型。
3. UV設備的選型,是為了滿足UV原材料自身的固化要求為前提(需要達到UV材料TDS要求的光強及能量,這里要注意,光強及能量是達到UV涂層的實際劑量,包括表層及底層,也包括產品的各個面),滿足客戶產能及產品性能為終目的。
其中UV光源的選擇依據先后考慮因素分別為:波長、光強、能量,三者的關系及原理具體可具體參照“UV固化三要素”一文哦!
波長:跟燈管選型相關,不同燈管的UV波段輸出不同。以無極燈光譜圖為例,燈管的選型需符合UV原材料中光引發劑的吸收波長要求,否則沒法實現較好的光化學交聯反應。
光強:可簡單理解為能量密度,是UV光到達UV涂層的單位時間、單位面積能量能力的量化數值;它只跟UV光源自轉化光強度的能力及距離相關,跟UV光源數量及UV曝光時間無關。
能量:跟設備的輸出功率,曝光時間均成正比關系,跟光強成積分關系,因為產品經過UV光源吸收的能量是正態曲線分布關系,這也是要求被固化面垂直于UV燈管擺放方向經過UV光源性能好的原因(距離越遠,光強越弱,不同點上的能量總值相差較大,平行擺放及固定曝光會造成光強及能量不均)。
除上述這幾點外,復雜的UV項目設計時還需考慮產品形狀尺寸,耐溫情況,產品擺放方式,運動軌跡,尾氣排放,臭氧,新產品,產線升級,產線安全等眾多因素帶來的影響,且由于不同行業,不同產品,不同應用,方案均不相同。
UV方案確定后,UV設備的轉化率,也是重要的考量點。UV化學原材料一定,UV的光強能量要求也是固定的,UV光源的轉化率越高,越節能,產生的熱量也越小,溫度控制則相對更為容易,這時就可以簡化產線UV段設計結構,降低故障率及輔助能耗,而單從能耗角度考慮,LED相對節能,無極燈次之,有極燈相對高能耗。
在具體UV光源品牌及型號的選擇之時,還應考慮設備的自身穩定性、售后及運營成本等問題,因為UV往往是工藝中較靠后的一個環節,UV固化后的產品很難返修,而設備往往是一次性投資,合理的設備選擇可以減少生產的隱性成本,需要考慮如UV光源在生產工藝中的適用面、宕機率、產品品質穩定性、良率、能耗等等,再做出正確的選擇。
由此可見,UV的選擇真的是一件十分謹慎且復雜的事情!
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