Rok 2013 bol svedkom rozšírenia používania LED v aplikáciách vytvrdzovaných UV žiarením s výkonnejšími žiaričmi, ktoré umožňujú rýchlejšie doby vytvrdzovania v rôznych biologických vedách a priemyselných aplikáciách, píše BILL CORTELYOU a tiež sa predĺžila životnosť komponentov.
Keď ľudia počujú výrazy „diódy vyžarujúce svetlo“ alebo „LED“, väčšine ľudí napadnú viditeľné LED diódy pre svetelné aplikácie. Technológia LED sa skutočne čoraz viac používa na celom svete na vnútorné osvetlenie, vonkajšie osvetlenie, pouličné osvetlenie, automobilový priemysel a značenie. Existuje však mnoho ďalších priemyselných aplikácií, ako je vytvrdzovanie (sušenie) a detekcia falzifikátov. Ultrafialová (UV) LED technológia pre vytvrdzovanie je jedným zo segmentov trhu, ktorý si získal celosvetové uznanie a neustále rastie. Poďme preskúmať stav technológie vytvrdzovania UV žiarením a zvážme, ako dobre LED diódy plnia sľuby o prevzatí tohto priestoru.
Vytvrdzovanie pomocou UV-LED označuje techniku, ktorá využíva výstup energie z LED v UV spektre na ošetrenie atramentov, povlakov, lepidiel a iných UV tvrditeľných materiálov. Energia generovaná UV svetlom spúšťa reťazovú reakciu vedúcu k polymerizácii materiálu, čím sa materiál vytvrdzuje alebo vytvrdzuje (obr. 1). Viac informácií o vytvrdzovaní pomocou UV-LED nájdete v časti „UV LED diódy zvyšujú tichú stránku trhu s LED“ (odkazy v dolnej časti článku).
UV svetlo vyvoláva reťazovú reakciu, ktorá vedie k vytvrdzovaniu materiálov, ako sú atramenty alebo lepidlá.
(0106) Na obr. 1. UV svetlo vyvoláva reťazovú reakciu, ktorá vedie k vytvrdzovaniu materiálov, ako sú atramenty alebo lepidlá.
Na vytvrdzovanie sa tradične používajú UV žiarovky na báze ortuti, ale teraz sa energeticky účinnejšia a ekologickejšia UV technológia na báze LED osvedčila ako vynikajúce riešenie pre mnoho aplikácií. Technológia vytvrdzovania LED využíva polovodičové LED na premietanie ultrafialového žiarenia, keď nimi prechádza elektrický prúd. Keď je LED dióda predpätá dopredu, elektróny sú schopné rekombinácie s elektrónovými otvormi v prístroji, čím uvoľňujú energiu vo forme fotónov.
Farba vyžarovaného svetla alebo zodpovedajúca energia fotónu je určená energetickou medzerou polovodičového materiálu. Mnoho spoločností, ktoré vyrábajú LED diódy na všeobecné osvetlenie, vyrába tiež LED diódy, ktoré vyžarujú v UV spektre.
Pokrok vo vytvrdzovaní UV-LED
Pre mnohé priemyselné odvetvia je akceptovanou skutočnosťou, že LED žiarovky poskytujú mnoho výhod vrátane nižšej spotreby energie, dlhšej životnosti, vylepšenej odolnosti, menšej formy a rýchleho zapínania a vypínania. Tieto výhody sú tiež dôležité pri vytvrdzovaní aplikácií.
Technológia vytvrdzovania UV-LED v posledných rokoch výrazne pokročila a je teraz ľahko dostupná pre rôzne aplikácie v tlači, náteroch a lepidlách. Existuje mnoho výhod, ktoré spoločnosti vedú k prijatiu technológie UV-LED, ako napríklad vyššia produktivita a ekologickejšie riešenie, ktoré vyžaduje čoraz viac koncových zákazníkov. Keď výrobcovia vyvíjajú systémy vytvrdzovania UV-LED, znalosť toho, ako kľúčové komponenty spolupracujú, pomôže pri vytváraní optimálneho systému, a tým zníži celkový vplyv procesu na životné prostredie a zároveň zachová alebo zvýši produktivitu a výkonnosť produktu.
Segmenty aplikácie
Vytvrdzovanie je široký trh s mnohými aplikačnými výklenkami. Zvážme však niektoré z hlavných aplikačných segmentov .:
Tlač :. Proces vytvrdzovania UV žiarením sa v tlačiarenskom priemysle používa už viac ako tridsať rokov. Technológia vytvrdzovania pomocou LED diód UV tlačiarní rýchlo nahrádza staršiu technológiu s presvedčivými výhodami lepšej ekonomiky, možností systému a environmentálnych výhod vďaka technológii vytvrdzovania UV-LED. je ideálny na UV vytvrdzovanie atramentov v digitálnych atramentových, sieťotlačových, flexografických a iných tlačových procesoch.
Povlaky: Značný počet povlakov sa dnes lieči na celom svete pomocou zdrojov UV-LED v aplikáciách od tradičných materiálov, ako sú podlahy a skrinky, až po pokročilú elektroniku. Vývoj materiálov a dlhodobé testovanie výkonu ďalej otvoria trhy v oblastiach automobilového priemyslu a elektroniky. , bytové a obchodné stavebné materiály.
Lepidlá: UV lepidlá sú skvelým nástrojom v moderných montážnych a výrobných procesoch s elektronickým riadením a stabilitou UV-LED. Zabezpečujú vynikajúce výsledky v širokej škále aplikácií UV-LED lepidiel od zdravotníckych prístrojov po najpokročilejšiu spotrebnú elektroniku.
Snímka z roku 2013
Rok 2013 bol ďalším rokom silného rastu prijatia UV-LED. V posledných niekoľkých rokoch sa veľa diskutovalo o miere prijatia a užitočnosti pre širokú škálu aplikácií vytvrdzovania UV žiarením. Otázkou v podstate bolo „Splní technológia vytvrdzovania UV-LED svoj prísľub? "Odpoveď je áno!" V skutočnosti prekročila svoj prísľub a bude pokračovať v silnom raste, akcelerácii a otváraní nových trhov s UV žiarením.
Prvotné obavy z produkcie, životnosti a nákladov sa stretli s rýchlym zdokonalením technológie a produktu. Technológia vytvrdzovania UV-LED dnes spĺňa širokú škálu aplikačných požiadaviek a rýchlym tempom sa neustále zdokonaľuje. Žiarovky s výkonom 16 W / cm2, ktoré vytvrdzujú pri najvyšších požiadavkách na rýchlosť, sa dodávajú v objeme už viac ako dva roky. Výrobcovia žiaroviek bežne uvádzajú očakávania na dobu životnosti viac ako 20 000 hodín včasnej prevádzky - .. dvojnásobok toho, čo bolo citovaných zopár pred rokmi Čoskoro budú poprední výrobcovia vyrábať žiarovky, ktoré sľubujú ešte dlhšiu životnosť - pravdepodobne okolo 30 000 hodín, čo zodpovedá alebo presahuje životnosť rôznych vytvrdzovacích inštalácií.
Takmer všetci poskytovatelia materiálov vytvrdzovaných UV žiarením majú chemikálie vytvrditeľné UV-LED spolu s agresívnou technológiou a plánmi produktov. Aj keď si monochromatická povaha UV-LED žiaroviek vyžaduje osobitnú pozornosť chemikov, nešlo o dlhodobú prekážku, ako sa kedysi myslelo.
Jedným z najzaujímavejších aspektov využitia procesu vytvrdzovania UV-LED je to, že otvára veľa nových možností procesu pomocou presnej elektronickej kontroly dodávky energie. Mnoho používateľov prispôsobilo svoje procesy tak, aby dosiahli výsledky nedosiahnuteľné inými prostriedkami. V súčasnosti existuje veľa patentovaných použití riadenia energie v rôznych aplikáciách.
Posledné míľniky
Zvážte míľniky dosiahnuté v roku 2013. Veľtrh Labelexpo Europe 2013 odrážal rozsiahle prijatie UV-LED. Táto udalosť potvrdila tvrdenia o rýchlom prijatí tvrdenia UV-LED. Prehliadka predstavila rekordné čísla návštevnosti. Prilákala 31 795 návštevníkov (o 11% viac v roku 2011) zo 158 krajín (nárast zo 123 v roku 2011) s takmer 600 vystavovateľmi (nárast z 550 v roku 2011). Kamkoľvek sa pozreli, účastníci videli, ako sa na strojoch implementujú systémy vytvrdzovania UV-LED. K tradičnej sile UV LED diód digitálneho atramentu sa pridala rotačná sieťotlač, vytvrdzovanie plochy, ofset a flexografická tlač.
Porovnanie Labelexpo 2013 s Labelexpo 2011 dokazuje, ako rýchlo si priemysel osvojil túto technológiu. Na výstave v roku 2013 bolo do zariadenia nainštalovaných viac ako 80 UV-LED vytvrdzovacích žiaroviek, z čoho v priebehu roku 2011 došlo k 8-násobnému zvýšeniu z 10 prípadov. Vytvrdzovanie sa pohybovalo od pripnutia až po úplné vytvrdenie a veľa tlačiarní bolo založených na 100% UV-LED.
Cena Global Industry Award za inováciu, ktorá prilákala vôbec najväčší počet účastníkov v jej histórii, sponzorovanú spoločnosťou Label& Narrow Web, Labels& Značenie a časopisy NarroWebTech spoločne vyhrali Mark Andy a Flint Group Narrow Web. Spoločnosť Flint Group bola ocenená za svoju atramentovú technológiu Ekocure UV-LED, ktorú sudcovia opísali ako vylepšenú reakciu na vytvrdenie, úspory nákladov a produktivity, zníženie odpadu, úspory energie a zvýšenú bezpečnosť, ktorá bude mať nepochybne významný vplyv na budúcnosť štítku priemysel. Mark Andy bol ocenený za svoju doplnkovú technológiu vytvrdzovania atramentu ProLED, ktorá poskytuje vysoké rýchlosti výroby a 50% úspory energie.
Viac dodávateľov materiálových receptúr
S nástupom vytvrdzovania UV-LED, asi pred desiatimi rokmi, bolo s technológiou UV-LED kompatibilných veľmi málo druhov atramentov, povlakov a lepidiel. Ako ukazuje obr. 2, spektrálna distribúcia energie UV LED je úplne iná ako distribúcia ortuťových žiaroviek a je v oveľa užšom pásme. Tento rozdiel si vyžadoval nové materiálové zloženie.
