Technologie UV vytvrzování

1. Co je technologie UV vytvrzování?

Technologie UV vytvrzování je technologie okamžitého vytvrzování nebo schnutí během několika sekund, při které se na pryskyřice, jako jsou nátěry, lepidla, značkovací barvy a fotorezisty atd., aplikuje ultrafialové záření, čímž se vyvolá fotopolymerace. U metod polymerizační reakce sušením teplem nebo smícháním dvou kapalin obvykle trvá schnutí pryskyřice od několika sekund do několika hodin.

Asi před 40 lety byla tato technologie poprvé použita v praxi k sušení tisku na překližce pro stavební materiály. Od té doby se používá ve specifických oblastech.

V poslední době se výrazně zlepšil výkon UV vytvrditelné pryskyřice. Navíc jsou nyní k dispozici různé typy UV vytvrditelných pryskyřic a jejich použití i trh rychle rostou, protože jsou výhodné z hlediska úspory energie/prostoru, snížení odpadu a dosažení vysoké produktivity a nízkoteplotního zpracování.

Kromě toho je UV záření vhodné i pro optické lisování, protože má vysokou hustotu energie a dokáže se zaměřit na minimální průměry bodů, což pomáhá snadno získávat vysoce přesné lisované výrobky.

V podstatě je UV vytvrditelná pryskyřice nerozpouštědlovým činidlem, takže neobsahuje žádná organická rozpouštědla, která by měla nepříznivé účinky (např. znečištění ovzduší) na životní prostředí. Navíc, protože k vytvrzení je potřeba méně energie a emise oxidu uhličitého jsou nižší, tato technologie snižuje zátěž životního prostředí.

2. Vlastnosti UV vytvrzování

1. Vytvrzovací reakce probíhá během několika sekund

Během vytvrzovací reakce se monomer (kapalina) během několika sekund změní na polymer (pevná látka).

2. Vynikající environmentální reakce

Protože je celý materiál v podstatě vytvrzován fotopolymerací bez použití rozpouštědel, je velmi účinné splňovat požadavky předpisů a nařízení týkajících se životního prostředí, jako je zákon PRTR (Registr uvolňování a přenosu znečišťujících látek) nebo norma ISO 14000.

3. Ideální pro automatizaci procesů

Materiál vytvrditelný UV zářením nevytvrzuje, pokud není vystaven světlu, a na rozdíl od materiálu vytvrzovaného teplem se během konzervace nevytvrzuje postupně. Jeho doba zpracovatelnosti je proto dostatečně krátká pro použití v automatizovaném procesu.

4. Je možná nízkoteplotní úprava

Vzhledem k krátké době zpracování je možné řídit nárůst teploty cílového objektu. To je jeden z důvodů, proč se používá ve většině teplocitlivé elektroniky.

5. Vhodné pro každý typ aplikace, protože je k dispozici celá řada materiálů

Tyto materiály mají vysokou povrchovou tvrdost a lesk. Navíc jsou k dispozici v mnoha barvách, a proto je lze použít k různým účelům.

3. Princip technologie UV vytvrzování

Proces přeměny monomeru (kapaliny) na polymer (pevnou látku) pomocí UV záření se nazývá UV vytvrzování E a syntetický organický materiál, který se má vytvrdit, se nazývá UV vytvrzovatelná pryskyřice E.

UV vytvrditelná pryskyřice je směs, která se skládá z:

(a) monomer, (b) oligomer, (c) iniciátor fotopolymerace a (d) různé přísady (stabilizátory, plniva, pigmenty atd.).

(a) Monomer je organický materiál, který je polymerován a přeměněn na větší molekuly polymeru za vzniku plastu. (b) Oligomer je materiál, který již reagoval s monomery. Stejným způsobem jako monomer je oligomer polymerován a transformován na velké molekuly za vzniku plastu. Monomery nebo oligomery snadno nevyvolávají polymerizační reakci, proto se kombinují s fotopolymeračním iniciátorem, aby se reakce zahájila. (c) Fotopolymerační iniciátor je excitován absorpcí světla a probíhají reakce, jako jsou následující:

(b) (1) Štěpení, (2) Odštěpení vodíku a (3) Přenos elektronů.

(c) Touto reakcí vznikají látky, jako jsou radikálové molekuly, vodíkové ionty atd., které reakci iniciují. Vzniklé radikálové molekuly, vodíkové ionty atd. napadají molekuly oligomeru nebo monomeru a dochází k trojrozměrné polymerační nebo síťovací reakci. V důsledku této reakce, pokud se vytvoří molekuly o velikosti větší než specifikovaná velikost, molekuly vystavené UV záření se změní z kapalného na pevné skupenství. (d) Do UV vytvrditelné pryskyřičné kompozice se podle potřeby přidávají různé přísady (stabilizátor, plnivo, pigment atd.), aby se

(d) dodat mu stabilitu, pevnost atd.

(e) UV vytvrditelná pryskyřice v kapalném stavu, která je volně tekutá, se obvykle vytvrzuje následujícími kroky:

(f) (1) Iniciátory fotopolymerace absorbují UV záření.

(g) (2) Tyto iniciátory fotopolymerace, které absorbovaly UV záření, jsou excitovány.

(h) (3) Aktivované iniciátory fotopolymerace reagují s pryskyřičnými složkami, jako jsou oligomery, monomery atd., rozkladem.

(i) (4) Tyto produkty dále reagují se složkami pryskyřice a probíhá řetězová reakce. Poté probíhá trojrozměrná síťovací reakce, molekulová hmotnost se zvyšuje a pryskyřice se vytvrzuje.

(j) 4. Co je UV záření?

(k) UV záření je elektromagnetická vlna o vlnové délce 100 až 380 nm, delší než vlna rentgenového záření, ale kratší než vlna viditelného záření.

(l) UV záření se podle vlnové délky dělí do tří níže uvedených kategorií:

(m) UV-A (315–380 nm)

(n) UV-B (280–315 nm)

(o) UV-C (100–280 nm)

(p) Pokud se k vytvrzování pryskyřice používá UV záření, používají se k měření množství UV záření následující jednotky:

(q) - Intenzita ozáření (mW/cm2)

(r) Intenzita ozáření na jednotku plochy

(s) - UV expozice (mJ/cm2)

(t) Energie ozáření na jednotku plochy a celkové množství fotonů, které dosáhnou povrchu. Součin intenzity ozáření a času.

(u) - Vztah mezi expozicí UV záření a intenzitou ozáření

(v) E=I × T

(w) E=expozice UV záření (mJ/cm2)

(x) I = Intenzita (mW/cm2)

(y) T=Doba ozáření (s)

(z) Protože doba ozáření UV zářením potřebná k vytvrzení závisí na materiálu, lze požadovanou dobu ozáření získat pomocí výše uvedeného vzorce, pokud znáte intenzitu UV záření.

(aa) 5. Představení produktu

(ab) Ruční UV vytvrzovací zařízení

(ac) Ruční vytvrzovací zařízení je nejmenší a nejlevnější UV vytvrzovací zařízení v naší produktové řadě.

(reklama) Vestavěné UV vytvrzovací zařízení

(ae) Vestavěné UV vytvrzovací zařízení je vybaveno minimálním potřebným mechanismem pro použití UV lampy a lze jej připojit k zařízení s dopravníkem.

Toto zařízení se skládá z lampy, ozařovače, zdroje energie a chladicího zařízení. K ozařovači lze připojit volitelné součásti. K dispozici jsou různé typy zdrojů energie od jednoduchého měniče až po vícetypové měniče.

Stolní UV vytvrzovací zařízení

Toto UV vytvrzovací zařízení je určeno pro stolní použití. Díky svým kompaktním rozměrům vyžaduje méně místa k instalaci a je velmi ekonomické. Je nejvhodnější pro zkušební a experimentální účely.

Toto zařízení má vestavěný mechanismus závěrky. Pro dosažení nejúčinnějšího ozáření lze nastavit libovolnou požadovanou dobu ozáření.

UV vytvrzovací zařízení dopravníkového typu

Zařízení pro UV vytvrzování dopravníkového typu je vybaveno různými dopravníky.

Navrhujeme a vyrábíme širokou škálu zařízení od kompaktních UV vytvrzovacích zařízení s kompaktními dopravníky až po velká zařízení s různými metodami přepravy a vždy nabízíme zařízení odpovídající požadavkům zákazníka.