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配置(uv光固化)装置的原理

来源:本站    发布时间:2015/11/6 18:51:54    点击量:


       uv光固化装置由光源系统、通风系统、传送系统、箱体和控制系统几个部分构成。是能够发出可利用的强紫外线的一种机械设备。它已被广泛应用于印刷、电子、建材、机械等行业。uv固化装置的种类和样式因其所光固的产品不同而有所不同,但其固化原理都是一致的,就是起化学反应来瞬间固化所有的uv类涂料,比如uv油漆、uv胶、uv油墨或uv光油等。


一、光源系统

 

      它由uv灯管、灯罩、变压器(镇流器)、电容器(触发器)组成。


       1、uv灯管

 

       目前市场上的uv灯分高压汞灯和金属卤素灯两种。光固化设备普遍采用高压汞灯,对于表面加工要求比较高的固化设备则会搭配使用金属卤素灯。
       1)uv灯功率的选择。uv灯的功率即uv灯光的辐射能量,也称穿透力。首先,它一定要满足uv涂料吸收的光谱波长及功率密度的要求。若uv灯的功率不够,即使光照时间再长,过uv固化装置的次数再多,也达不到完全固化。相反,还会使uv涂料表层老化、封闭、变脆等,同时uv涂料的附着力也不好,会使叠印的层间结合力差。因为低功率的uv灯由于紫外线强度不够,光线不能穿透涂层底部,使底部未固化或固化不充分。
       2)uv灯功率一般要满足80~120W/cm的要求,但功率越大热量也会越大,因此要根据固化物和固化速度不同来选择功率。
       3)uv灯的寿命一般为800-2000小时,达到后即应更换,因为到此时段的uv灯所发射的紫外光线的强度由于衰减而变弱,会影响固化效果。同时建议在使用期内根据生产环境(空气的含尘量)不同,在一周左右或适当时间用无水乙醇清洁灯管表面及反射罩表面的反射板,再将uv灯管转180度。这样有利于uv射线全部有效辐射到uv涂料上,保证一定的穿透力。


       2、反射罩

 

       反射罩的类型有聚焦型、非聚焦型和多面反射型。一般采用的是聚焦型。这种反射罩的结构特点是反射的uv光线能量集中,光固化的效率高,有利于厚墨层的油墨固化,可使油墨的深层完全固化。在这方面应注意的是反射罩的选材和形状。
      1)选材一定要选用铝材,而不能为了节约成本而选用铁或不锈钢,因为不锈钢板在高温下会变成黑色,变黑后不但不会起到反光作用,还会吸光。反光效果最好的当属镜面氧化铝板,其反射率可达80%以上,德国进口镁铝合金的材料,反射率可达95%以上,从而大大提高紫外线的利用率。
      2)反射罩的形状是要保证能够把uv光聚集到一起,所以选用半圆弧的形状最佳。还要注意uv灯管的架设位置,以保证它在焦点上。另外,反射罩是uv灯散热的重要通道,因此要把铝罩的外侧加工成散热器,增大散热面积。反射罩在uv固化装置中起到非常重要的作用。有些厂家往往忽视了它的作用,而采用一些替代品来充当反射罩,甚至不安装反射罩,这样使uv灯40%-50%的紫外线能量被白白浪费。而有些厂家的应对办法就是一味地提升uv灯的功率,这样做不但不能从根本上解决问题,还会造成更大的电能浪费。


      3、变压器。

 

       变压器的选择必须与uv灯的功率相配,即变压器必须有足够的输出电压,以保证uv灯能全功率工作。如果输出电压过高会使灯管烧毁或炸灯;而输出电压过低,灯管又不能全功率工作,从而使紫外线输出强度不足。


      4、电容器。

 

       电容的选择应与灯管和变压器相配套,根据变压器的输出电压选择所用电容的耐压程度。如果选择不当则会使电容击穿,影响到uv固化装置的正常工作。


二、传送系统

 

       它由调速电机(或变频调速)、传送网带、链条(或传送辊)组成。这里应注意的是速度的调节问题。固化速度应从两方面来考虑,一是充分固化,二是以最佳的速度固化。
       最佳速度选择方法是:将产品先以某一速度通过uv固化装置,如果固化了,再加快速度,直到通过uv固化装置出来的产品墨层不能固化为止。这时的速度为临界速率乘以0.8就是最佳速度。另外还应注意灯管的使用时间,因为随着uv灯使用能量的衰减,速度也应随之调慢。


三、通风系统。

 

      它由风机、引风管、聚风罩组成。这里应注意的是风机的选择和风量的控制及排风的方式。

      1、风机的选择要根据uv灯的功率及箱体空间的实际情况来确定。一般要配送风和引风两台风机,但也有只配备一台引风风机的。风机功率不足,排风量不够会导致机箱内温度过高,灯管寿命缩短,甚至熔化,也使固化产品的质量难以得到保障;风机功率如果过大,风量过大会使机箱内温度太低,uv灯不能全功率工作,固化物不易干燥。

      2、风量的控制是指uv固化装置的风量应该是可调整的。这是因为要考虑到冬夏的温差很大,很多工厂不具备恒温车间,因此如果uv固化装置在冬季和夏季用同等的风量工作就一定会影响到产品的质量。一般是用温度控制的方法来控制两台风机,达到一定的温度就自动启动一台风机,再达到一定的温度再启动另一台风机,并在排风和进风口上设活口阀门来控制进风和排风的风量。

       3、排风的方式是指采取上引风下送风或上送风下引风等方式。但无论何种方式,切勿把风直接吹到uv灯管上,因为这样做的后果是使uv灯因热量损失过大而不能全功率工作(灯光由白色变为不刺眼的蓝色),使uv涂料根本不能干燥。


四、箱体

 

       箱体的大小是根据uv固化装置应用的产品不同而决定的。这方面应注意的是:要使箱体的表面平整,内部光线能够照射到的地方应尽量设夹层,以免箱体外部温度过高烫伤人。外部不应有光线泄露。


五、控制系统

 

      控制系统是用来控制整个光固机工作的系统。这里值得注意的是:
      1、风机的控制最好由温度自动控制,因为由人来控制可能会有疏漏,也不够精确。
      2、开机时应先开灯,2-3分钟后再开风机(风机不是温控时)。
      3、关机后应当使风机继续运转,直至灯管和箱体冷却。
      4、二次起动要等到灯管完全冷却再起动。
      总之,为了使uv固化装置能够安全正常的运行,光固化达到最佳的效果,以上几个组成部分都应注意,不可忽视任何一个环节。
 
 
 
   

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