Le durcissement aux UV est le processus par lequel la lumière UV initie une réaction photochimique d'une solution durcissable aux UV (telle que des encres, des revêtements ou des adhésifs) qui provoque la polymérisation de la solution. Le durcissement aux UV (ou photopolymérisation) est un processus qui se produit généralement très rapidement et pratiquement instantanément dans certaines applications, ce qui rend cette technologie parfaitement adaptée et efficace pour les processus de production à grande vitesse.
Qu'est-ce qu'un revêtement durcissable aux UV ?
Les principaux composants d'une solution durcissable aux UV sont des oligomères, des monomères, des additifs tels que des pigments pour la couleur et des photoinitiateurs. Les oligomères fourniront généralement les propriétés physiques du polymère durci aux UV, telles que la dureté par rapport à la flexibilité ou la résistance aux rayures et aux éraflures. Le monomère est généralement ajouté comme agent de réticulation pour établir la viscosité de la solution durcissable aux UV adaptée à la méthode d'application. Le photoinitiateur est un ingrédient essentiel, qui ne représente généralement que quelques pour cent de la solution. Le composant absorbe la lumière UV et génère des radicaux libres qui permettent aux monomères et oligomères de se réticuler pour passer à leur état polymérisé durci.
Qu'est-ce que le Lumière UV?
La lumière ultraviolette (UV) est un type d'énergie rayonnante qui apparaît sur le spectre électromagnétique (EM) entre la lumière visible et les rayons X. Elle a une longueur d’onde plus courte que la lumière visible mais une énergie (ou fréquence) plus élevée.
- Longueur des ondes = distance entre 2 pics mesurée en nanomètres.
- Fréquence = nombre d'ondes au fil du temps, mesuré par seconde ou Hz.
- Longueur d'onde courte = les longueurs d'onde haute fréquence passent plus rapidement
- Longue longueur d'onde = les longueurs d'onde de fréquence inférieure prennent plus de temps à être complétées
Le spectre EM comporte sept régions basées sur la longueur d’onde et la fréquence/énergie.
En savoir plus sur la lumière UV
Durcissement UV Systèmes
Le système de durcissement UV complet comprendrait un boîtier de lampe UV, une alimentation (ou un ballast dans le cas d'une lampe à arc), des ventilateurs de refroidissement et un jeu de câbles pour connecter l'alimentation à la lampe. L'ensemble boîtier de lampe comprendra l'ampoule UV avec un réflecteur incurvé qui entoure généralement l'ampoule UV de 50 % à 70 % et est courbé de manière à soit réfléchir et collimater la lumière UV vers le substrat pour une faible exposition à l'irradiation, soit à réfléchir et concentrez la lumière UV pour une exposition à une irradiation maximale élevée.
- Irradiation de crête élevée: Permet un durcissement plus rapide et une plus grande profondeur de durcissement de l'encre UV, du revêtement ou de la couche adhésive. Un rayonnement maximal plus élevé signifie que davantage de photons de lumière UV bombardent la surface supérieure, garantissant une meilleure adhérence et une profondeur de « durcissement complet ».
Types des systèmes UV
Les lampes à vapeur de mercure à moyenne pression produisent de la lumière UV pour les processus industriels de durcissement aux UV à l’échelle de la production. Historiquement, la norme industrielle pour les lampes UV à vapeur de mercure à moyenne pression utilisées aujourd'hui est les lampes à arc et les lampes UV sans électrode alimentées par micro-ondes. Le choix entre ces deux systèmes dépend largement des exigences finales. Miltec est la seule entreprise à fournir des systèmes UV Arc et Micro-ondes. Nos experts peuvent vous aider à déterminer la meilleure solution pour votre application.
Arc Système UV
An lampe à arc est construit avec une électrode à chaque extrémité d'une lampe à quartz de forme tubulaire, contenant généralement un mélange de mercure et de gaz rares. Lorsqu'une décharge électrique est appliquée directement au mercure depuis les électrodes à l'intérieur de la lampe tubulaire, elle excite le mercure dans un état de plasma, qui irradie la lumière sur toute la gamme spectrale UV.
Micro-ondes Système UV
Le lampe UV sans électrode alimentée par micro-ondes est également construit à partir d'un tube de quartz contenant du mercure et un gaz rare. Il est alimenté en appliquant de l'énergie micro-onde à l'ampoule UV, qui excite le mercure en un plasma pour produire de la lumière UV.
Bénéfices du Arc LamP
• Longueurs de lampe personnalisées
• Moins de pièces consommables
Bénéfices du Alimenté par micro-ondes
• Durée de vie de l'ampoule plus longue
• Ne nécessite pas de volets
Histoire de Guérison
Avant la technologie de séchage UV, la méthode conventionnelle utilisée pour sécher les encres, les revêtements et les adhésifs était de grands fours thermiques ou des séchoirs à air chaud. Le séchage thermique présente des défis pour les installations de production et l'environnement. Le séchage thermique émet généralement des COV et des HAPS dans l'atmosphère, ce qui peut entraîner des problèmes de santé pour les personnes exposées à ces polluants. De plus, le séchage thermique occupe normalement de grands espaces dans une usine de production, ce qui représente un coût pour l'utilisateur. Les grands fours thermiques sont également coûteux à exploiter et à entretenir.
Avantages de durcissement avec la lumière UV
- Vitesses de durcissement plus rapides: Comparé aux méthodes de séchage thermique.
- Efficacité énergétique: Consomme moins d'énergie que le séchage thermique.
- Écologique: Les solutions durcissables aux UV sont généralement composées à 100 % de solides, éliminant ainsi le besoin de systèmes de récupération de solvants.
- Gain de place: Les lampes UV occupent moins de place au sol que les fours thermiques.
- Produits de qualité supérieure: Permet d'obtenir des documents imprimés plus clairs.
Industries
Le durcissement UV peut être utilisé dans presque toutes les applications impliquant l'application d'un revêtement ou d'une encre sur n'importe quel produit pour améliorer les caractéristiques physiques de ce produit ou pour décorer le produit et améliorer son esthétique. Il peut être utilisé pour des produits sous forme de feuilles plates ou de formes 3D. Certaines applications UV typiques sont les suivantes :
Impression de bouteilles et de gobelets
Les matières plastiques
