Tehnologija UV strjevanja

1. Kaj je tehnologija UV strjevanja?

Tehnologija UV strjevanja je tehnologija takojšnjega strjevanja ali sušenja v nekaj sekundah, pri kateri se ultravijolično sevanje nanese na smole, kot so premazi, lepila, črnila za označevanje in fotorezisti itd., da se povzroči fotopolimerizacija. Pri metodah polimerizacijske reakcije s toplotnim sušenjem ali mešanjem dveh tekočin običajno traja od nekaj sekund do nekaj ur, da se smola posuši.

Pred približno 40 leti je bila ta tehnologija prvič praktično uporabljena za sušenje tiska na vezanih ploščah za gradbene materiale. Od takrat se uporablja na specifičnih področjih.

V zadnjem času se je delovanje UV-strdljive smole znatno izboljšalo. Poleg tega so zdaj na voljo različne vrste UV-strdljivih smol, njihova uporaba in trg pa hitro naraščata, saj so ugodne v smislu prihranka energije/prostora, zmanjšanja odpadkov ter doseganja visoke produktivnosti in nizkotemperaturne obdelave.

Poleg tega je UV primeren tudi za optično oblikovanje, saj ima visoko gostoto energije in se lahko osredotoči na minimalne premere točk, kar omogoča enostavno pridobivanje visoko preciznih oblikovanih izdelkov.

Ker UV-strdljiva smola ni topilo, v bistvu ne vsebuje nobenih organskih topil, ki bi povzročala škodljive učinke (npr. onesnaževanje zraka) na okolje. Poleg tega ta tehnologija zmanjšuje obremenitev okolja, saj je za strjevanje potrebna manjša energija in manjše emisije ogljikovega dioksida.

2. Značilnosti UV strjevanja

1. Strjevanje se zgodi v nekaj sekundah

Med reakcijo strjevanja se monomer (tekočina) v nekaj sekundah spremeni v polimer (trdno snov).

2. Izjemna odzivnost na okolje

Ker je celoten material v osnovi utrjen s fotopolimerizacijo brez topil, je zelo učinkovit pri izpolnjevanju zahtev okoljskih predpisov in odredb, kot sta zakon PRTR (register izpustov in prenosov onesnaževal) ali standard ISO 14000.

3. Idealno za avtomatizacijo procesov

Material, ki se strdi z UV-žarki, se ne strdi, razen če je izpostavljen svetlobi, in za razliko od materiala, ki se strdi s toploto, se med konzerviranjem ne strdi postopoma. Zato je njegov čas obdelave dovolj kratek, da se lahko uporablja v avtomatiziranih procesih.

4. Možna je obdelava pri nizkih temperaturah

Ker je čas obdelave kratek, je mogoče nadzorovati dvig temperature ciljnega predmeta. To je eden od razlogov, zakaj se uporablja v večini toplotno občutljive elektronike.

5. Primerno za vsako vrsto uporabe, saj so na voljo različni materiali

Ti materiali imajo visoko površinsko trdoto in sijaj. Poleg tega so na voljo v številnih barvah, zato se lahko uporabljajo za različne namene.

3. Načelo tehnologije UV strjevanja

Postopek spreminjanja monomera (tekočine) v polimer (trdno snov) s pomočjo UV-žarkov se imenuje UV-strjevanje E, sintetični organski material, ki se strjuje, pa se imenuje UV-strjevalna smola E.

UV strdljiva smola je spojina, ki je sestavljena iz:

(a) monomer, (b) oligomer, (c) iniciator fotopolimerizacije in (d) različni dodatki (stabilizatorji, polnila, pigmenti itd.).

(a) Monomer je organski material, ki se polimerizira in pretvori v večje molekule polimera, da tvori plastiko. (b) Oligomer je material, ki je že reagiral z monomeri. Na enak način kot monomer se tudi oligomer polimerizira in pretvori v velike molekule, da tvori plastiko. Monomer ali oligomer ne sprožita zlahka polimerizacijske reakcije, zato ju kombiniramo z iniciatorjem fotopolimerizacije, da jo začnemo. (c) Iniciator fotopolimerizacije se vzbuja z absorpcijo svetlobe, ko potekajo reakcije, kot so naslednje:

(b) (1) Cepitev, (2) Odvzem vodika in (3) Prenos elektronov.

(c) S to reakcijo nastanejo snovi, kot so radikalne molekule, vodikovi ioni itd., ki sprožijo reakcijo. Nastale radikalne molekule, vodikovi ioni itd. napadejo molekule oligomera ali monomera in pride do tridimenzionalne polimerizacije ali reakcije zamreženja. Zaradi te reakcije, če se tvorijo molekule, ki so večje od določene velikosti, se molekule, izpostavljene UV-žarkom, spremenijo iz tekočega v trdno stanje. (d) Sestavi smole, ki se strdi z UV-žarki, se po potrebi dodajo različni dodatki (stabilizator, polnilo, pigment itd.), da se

(d) mu dati stabilnost, trdnost itd.

(e) Tekoča UV-strdljiva smola, ki je prosto tekoča, se običajno strjuje po naslednjih korakih:

(f) (1) Iniciatorji fotopolimerizacije absorbirajo UV-žarke.

(g) (2) Ti iniciatorji fotopolimerizacije, ki so absorbirali UV, so vzbujeni.

(h) (3) Aktivirani iniciatorji fotopolimerizacije reagirajo s komponentami smole, kot so oligomer, monomer itd., z razgradnjo.

(i) (4) Nadalje ti produkti reagirajo s komponentami smole in pride do verižne reakcije. Nato se nadaljuje tridimenzionalna reakcija zamreženja, molekulska masa se poveča in smola se strdi.

(j) 4. Kaj je UV?

(k) UV je elektromagnetno valovanje z valovno dolžino od 100 do 380 nm, ki je daljše od valovanja rentgenskih žarkov, vendar krajše od valovanja vidnih žarkov.

(l) UV-žarki se glede na valovno dolžino razvrščajo v tri spodaj prikazane kategorije:

(m) UV-A (315–380 nm)

(n) UV-B (280–315 nm)

(o) UV-C (100–280 nm)

(p) Kadar se za strjevanje smole uporablja UV-žarek, se za merjenje količine UV-sevanja uporabljajo naslednje enote:

(q) - Intenzivnost obsevanja (mW/cm2)

(r) Intenzivnost obsevanja na enoto površine

(s) - izpostavljenost UV-žarkom (mJ/cm2)

(t) Energija obsevanja na enoto površine in skupna količina fotonov, ki dosežejo površino. Produkt intenzivnosti obsevanja in časa.

(u) - Razmerje med izpostavljenostjo UV-žarkom in intenzivnostjo obsevanja

(v) E=I x T

(w) E = izpostavljenost UV-žarkom (mJ/cm2)

(x) I = Intenzivnost (mW/cm2)

(y) T=čas obsevanja (s)

(z) Ker je izpostavljenost UV-žarkom, potrebna za strjevanje, odvisna od materiala, lahko potreben čas obsevanja izračunamo z uporabo zgornje formule, če poznamo intenzivnost UV-obsevanja.

(aa) 5. Predstavitev izdelka

(ab) Priročna oprema za UV strjevanje

(ac) Priročna oprema za strjevanje je najmanjša in najcenejša oprema za UV strjevanje med našo ponudbo izdelkov.

(oglas) Vgrajena oprema za UV sušenje

(ae) Vgrajena oprema za UV-sušenje je opremljena z minimalnim potrebnim mehanizmom za uporabo UV-žarnice in jo je mogoče priključiti na opremo s tekočim trakom.

Ta oprema je sestavljena iz svetilke, obsevalnika, vira napajanja in hladilne naprave. Na obsevalnik je mogoče pritrditi dodatne dele. Na voljo so različne vrste virov napajanja, od preprostega inverterja do večvrstnih inverterjev.

Namizna oprema za UV strjevanje

To je UV-oprema za sušenje, zasnovana za namizno uporabo. Ker je kompaktna, zahteva manj prostora za namestitev in je zelo ekonomična. Najbolj primerna je za poskuse in eksperimente.

Ta oprema ima vgrajen mehanizem zaklopa. Za najučinkovitejše obsevanje je mogoče nastaviti poljuben čas obsevanja.

Oprema za UV strjevanje transportnega tipa

Oprema za UV strjevanje transportnega tipa je opremljena z različnimi transporterji.

Načrtujemo in izdelujemo široko paleto opreme, od kompaktne opreme za UV strjevanje s kompaktnimi transporterji do velike opreme z različnimi metodami prenosa, in vedno ponujamo opremo, ki ustreza zahtevam strank.