Технология УФ-отверждения

1. Что такое технология УФ-отверждения?

Технология УФ-отверждения — это технология мгновенного отверждения или сушки за считанные секунды, при которой ультрафиолетовое излучение воздействует на смолы, такие как покрытия, клеи, маркировочные чернила и фоторезисты и т. д., вызывая фотополимеризацию. При методах реакции полимеризации с помощью нагрева или смешивания двух жидкостей обычно требуется от нескольких секунд до нескольких часов для высыхания смолы.

Примерно 40 лет назад эта технология впервые была применена на практике для сушки печатной продукции на фанере, используемой в строительстве. С тех пор она нашла применение в различных областях.

В последнее время значительно улучшились характеристики УФ-отверждаемых смол. Более того, сейчас доступны различные типы УФ-отверждаемых смол, и их использование, а также рынок быстро растут, поскольку они выгодны с точки зрения экономии энергии/пространства, сокращения отходов, а также достижения высокой производительности и низкотемпературной обработки.

Кроме того, УФ-излучение также подходит для оптического формования, поскольку обладает высокой плотностью энергии и позволяет фокусироваться на пятнах минимального диаметра, что облегчает получение высокоточных формованных изделий.

По сути, будучи не содержащим растворителей агентом, УФ-отверждаемая смола не содержит органических растворителей, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду (например, загрязнение воздуха). Более того, поскольку для отверждения требуется меньше энергии и ниже выбросы углекислого газа, эта технология снижает нагрузку на окружающую среду.

2. Особенности УФ-отверждения

1. Реакция отверждения происходит за секунды.

В процессе отверждения мономер (жидкость) в течение нескольких секунд превращается в полимер (твердое вещество).

2. Выдающаяся способность реагировать на изменения окружающей среды.

Поскольку весь материал в основном отверждается методом фотополимеризации без использования растворителей, он очень эффективен для выполнения требований природоохранных норм и правил, таких как Закон о реестре выбросов и переноса загрязняющих веществ (PRTR) или стандарт ISO 14000.

3. Идеально подходит для автоматизации процессов.

УФ-отверждаемый материал не затвердевает без воздействия света, и, в отличие от термоотверждаемого материала, он не затвердевает постепенно в процессе хранения. Следовательно, срок его годности достаточно короткий, чтобы использовать его в автоматизированных процессах.

4. Возможна обработка при низких температурах.

Благодаря короткому времени обработки становится возможным контролировать повышение температуры обрабатываемого объекта. Это одна из причин его использования в большинстве термочувствительных электронных устройств.

5. Подходит для любых видов применения, поскольку доступен широкий выбор материалов.

Эти материалы обладают высокой твердостью поверхности и блеском. Кроме того, они доступны во многих цветах, и поэтому могут использоваться для различных целей.

3. Принцип технологии УФ-отверждения

Процесс превращения мономера (жидкости) в полимер (твердое вещество) с помощью УФ-излучения называется УФ-отверждением (UV Curing E), а синтетический органический материал, подлежащий отверждению, называется УФ-отверждаемой смолой (UV Curable Resin E).

УФ-отверждаемая смола — это состав, включающий в себя:

(a) мономер, (b) олигомер, (c) инициатор фотополимеризации и (d) различные добавки (стабилизаторы, наполнители, пигменты и т. д.).

(a) Мономер — это органическое вещество, которое полимеризуется и превращается в более крупные молекулы полимера, образуя пластик. (b) Олигомер — это вещество, которое уже прореагировало с мономерами. Подобно мономеру, олигомер полимеризуется и превращается в крупные молекулы, образуя пластик. Мономер или олигомер нелегко инициируют реакцию полимеризации, поэтому их комбинируют с фотополимеризационным инициатором для запуска реакции. (c) Фотополимеризационный инициатор возбуждается поглощением света, и при этом происходят реакции, подобные следующим:

(б) (1) Расщепление, (2) Отрыв водорода и (3) Перенос электрона.

(c) В результате этой реакции образуются вещества, такие как радикальные молекулы, ионы водорода и т. д., инициирующие реакцию. Образовавшиеся радикальные молекулы, ионы водорода и т. д. атакуют молекулы олигомеров или мономеров, и происходит трехмерная полимеризация или сшивание. В результате этой реакции, если образуются молекулы, размер которых превышает заданный размер, молекулы, подвергнутые воздействию УФ-излучения, переходят из жидкого состояния в твердое. (d) В состав УФ-отверждаемой смолы добавляются различные добавки (стабилизатор, наполнитель, пигмент и т. д.) по мере необходимости.

(d) придать ему стабильность, прочность и т. д.

(e) Жидкая УФ-отверждаемая смола, обладающая высокой текучестью, обычно отверждается в следующие этапы:

(f) (1) Инициаторы фотополимеризации поглощают УФ-излучение.

(g) (2) Эти фотополимеризационные инициаторы, поглотившие УФ-излучение, возбуждаются.

(h) (3) Активированные инициаторы фотополимеризации реагируют с компонентами смолы, такими как олигомер, мономер и т. д., посредством разложения.

(i) (4) Далее, эти продукты реагируют с компонентами смолы, и происходит цепная реакция. Затем происходит трехмерная реакция сшивания, молекулярная масса увеличивается, и смола отверждается.

(j) 4. Что такое УФ?

(k) УФ-излучение — это электромагнитная волна с длиной волны от 100 до 380 нм, что длиннее, чем у рентгеновских лучей, но короче, чем у видимых лучей.

(l) Ультрафиолетовое излучение классифицируется на три категории в зависимости от длины волны, как показано ниже:

(м) УФ-А (315-380 нм)

(н) УФ-В (280-315 нм)

(о) УФ-С (100-280 нм)

(p) При использовании УФ-излучения для отверждения смолы для измерения количества УФ-излучения используются следующие единицы измерения:

(q) - Интенсивность излучения (мВт/см²)

(r) Интенсивность излучения на единицу площади

(с) - УФ-излучение (мДж/см2)

(t) Энергия излучения на единицу площади и общее количество фотонов, достигших поверхности. Произведение интенсивности излучения и времени.

(u) - Зависимость между воздействием УФ-излучения и интенсивностью облучения

(v) E=I x T

(w) E = воздействие УФ-излучения (мДж/см2)

(x) I = Интенсивность (мВт/см2)

(y) T = время облучения (с)

(z) Поскольку необходимое для отверждения УФ-излучение зависит от материала, требуемое время облучения можно определить, используя приведенную выше формулу, если известна интенсивность УФ-излучения.

(аа) 5. Введение в продукт

(ab) Удобное оборудование для УФ-отверждения

(ac) Удобное оборудование для УФ-отверждения — это самое маленькое и недорогое оборудование для УФ-отверждения в нашей линейке продукции.

(реклама) Встроенное оборудование для УФ-отверждения

(ae) Встроенное оборудование для УФ-отверждения снабжено минимально необходимым механизмом для использования УФ-лампы и может быть подключено к оборудованию, имеющему конвейер.

Данное оборудование состоит из лампы, излучателя, источника питания и охлаждающего устройства. К излучателю можно присоединить дополнительные компоненты. Доступны различные типы источников питания, от простого инвертора до многофункциональных инверторов.

Настольное УФ-оборудование для полимеризации

Это оборудование для УФ-отверждения, предназначенное для настольного использования. Благодаря компактным размерам оно занимает мало места при установке и очень экономично. Оно идеально подходит для проведения испытаний и экспериментов.

Данное оборудование оснащено встроенным затворным механизмом. Для достижения максимальной эффективности облучения можно установить любое желаемое время.

Конвейерное УФ-отверждающее оборудование

Конвейерное УФ-отверждающее оборудование оснащается различными типами конвейеров.

Мы проектируем и производим широкий спектр оборудования, от компактных установок УФ-отверждения с компактными конвейерами до крупногабаритного оборудования с различными способами транспортировки, и всегда предлагаем оборудование, соответствующее требованиям заказчика.