影響UV燈管光固化的幾大因素

影響UV燈管光固化的幾大因素

影響固化的UV燈管性能，可以完全準(zhǔn)確地用四個(gè)特性聯(lián)系起來：UV光譜分布、輻射度、輻射量和紅外輻射。

1．光譜分布

   描述作為燈管發(fā)射波長功能之一的相輻射能量或到達(dá)表層的輻射能量的波長分布。其常用一個(gè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化的術(shù)語來表達(dá)。為了顯示UV能量的分布，可以把光譜能量合并為lOnm的頻譜帶以形成一個(gè)分布表。這樣便允許不同UV燈管之間的對(duì)比以及更易于光譜能量和功率的計(jì)算。

   紫外線的波長對(duì)紫外線固化有效的波長是200nm—400nm

   一般在線檢測(cè)使用多譜帶射線探測(cè)儀來使光譜輻射度或輻射量特性化。通過對(duì)在相對(duì)狹窄(20hm—60nm)的頻帶中的輻射能量的采樣以獲得對(duì)光譜分布有用的相對(duì)信息。由不同廠商的射線探測(cè)儀的構(gòu)造不同，對(duì)其做相互比較是有可能的，但很困難?，F(xiàn)在還沒有這樣的標(biāo)準(zhǔn)以使型號(hào)、廠家之間進(jìn)行比較。

   紫外線燈管金屬鹵素?zé)艉退y燈的光譜分布數(shù)據(jù)：

   高壓水銀燈是以365nm為主波長，254nm、303nm、313nm附近的范圍，高效率的發(fā)出紫外線波長主要是被應(yīng)用在UV光油、油墨的固化；金屬鹵素?zé)糁饕窃?00nm—245nm的范圍發(fā)出紫外線波長，和高壓水銀燈相比，長波長紫外線較多的放出，主要是被應(yīng)用在UV油墨的固化。

2．UV輻射度

   輻射度是到達(dá)表面單位面積內(nèi)的輻射功率。輻射度，以每平方厘米瓦特或豪瓦來表示。其隨燈管的輸出功率、效率、反射系統(tǒng)的聚焦以及到表面的距離不同而不同(其是燈管及幾何形狀的特性，故與速度無關(guān))。直接置于UV燈管下的高強(qiáng)度、峰值聚焦功率參考為峰值輻射度。輻射度包括了所有有關(guān)電源功率、效率、輻射輸出、反射率、聚焦燈泡尺寸及幾何形狀的因素。

   由于UV可固化材料的吸收特性，到達(dá)表層以下的光能量要比表層的要少。在這些區(qū)域的固化條件可能有顯著不同。光學(xué)厚度厚的材料(高吸收性、物理結(jié)構(gòu)厚或者兩者有之)可能會(huì)減少光效率，從而導(dǎo)致材料深層的固化不充分。在油墨或涂層里的表面較高的輻射度會(huì)提供相對(duì)較高的光能量。固化的深度更多地是被輻射度影響而不是因較長的曝光時(shí)間(輻射量)所致。輻射度的影響對(duì)于高吸收性(高不透明度)的薄膜更重要。

   高輻射度允許使用較少的光觸發(fā)劑。光子密度的增加增多了光子光觸發(fā)劑的碰撞，從而補(bǔ)償了光觸發(fā)劑濃度的減少。這對(duì)于較厚的涂層會(huì)有效，因?yàn)楸韺拥墓庥|發(fā)劑吸收和阻礙了同一波長到達(dá)深層的光觸發(fā)劑分子。

3．UV輻射量

    到達(dá)表面單位面積的輻射能量。輻射量表示到達(dá)表面的光子總量(而輻射度則是到達(dá)的速率)。在任一給定光源下，輻射量與速度成反比而與曝光的數(shù)量成正比。輻射量是輻射度的時(shí)間累積，以每平方厘米焦耳表示(沒有有關(guān)輻射度或光譜內(nèi)容換為以輻射量測(cè)量的信息，其僅僅是被曝光表面能量的累積)。其意義在于其是唯一包括了速度參數(shù)和曝光時(shí)間參數(shù)的特性顯現(xiàn)。

4．紅外輻射密度

    紅外輻射主要是由UV光源的石英泡發(fā)射出來的紅外能量。紅外能量和UV能量一起被收集并聚焦在工作表層。這決定于IR的反射率和反射器的效率。lR能量可以被轉(zhuǎn)換為輻射量或輻射度單位。但通常，其所產(chǎn)生的表面溫度才是被注意的重要之處，其所產(chǎn)生的熱量可能有害也可能行益。

   結(jié)合UV燈管解決溫度與IR之間關(guān)系的技術(shù)有許多，可以分為減少發(fā)射、傳送和控制熱量移動(dòng)。發(fā)射的減少通過使用小直徑的燈泡來實(shí)現(xiàn)，因?yàn)檎莌ot quartz的表面區(qū)域發(fā)射幾首所有的IR。傳遞的減少可通過在燈管后面使用分色的反射器來實(shí)現(xiàn)，或在燈管與目標(biāo)之間使用分色窗。熱量移動(dòng)降低了目標(biāo)的溫度，但僅僅是在IR已引起了溫度升高之后，可使用冷氣流或散熱裝置來控制熱量的移動(dòng)。IR能量的吸收由材料本身決定油墨、涂層或墓片。速度對(duì)由入射的IR能量及工作表面吸收的能量引起的溫度有重大影響。過程越快，被吸收的m能量越少，引起溫度升高?？赏ㄟ^改進(jìn)效率來加快生產(chǎn)的過程。

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