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. 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 ensemble pour passer à leur état polymérisé durci.
Qu’est ce qu' 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 d'onde = 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.
Pour en savoir plus sur lumière UV.
Durcissement UV Système
Les système 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.
Une source de lumière UV focalisée qui produit une irradiation maximale élevée entraînera un durcissement plus rapide et une plus grande profondeur de durcissement dans l'encre UV, le revêtement ou la couche adhésive. Un rayonnement maximal plus élevé permet à un taux plus élevé de photons de lumière UV, et donc à un plus grand nombre de photons de lumière UV totale, de bombarder la surface supérieure de la solution durcissable aux UV, ce qui entraîne un nombre plus important de photons pénétrant à travers les profondeurs du revêtement pour fournir un degré plus élevé de « durcissement intégral », ce qui est essentiel pour une bonne adhérence de l’encre, de la couche ou de l’adhésif durci aux UV au substrat. Alors que les lampes à arc et les lampes UV sans électrode alimentées par micro-ondes utilisent des géométries de réflecteur focalisées (ou de forme elliptique), l'un des principaux avantages de la lampe UV sans électrode alimentée par micro-ondes est qu'elle produira intrinsèquement un éclairement énergétique maximal plus élevé qu'une lampe à arc, car le Le diamètre d'une ampoule sans électrode est environ la moitié du diamètre d'une ampoule UV à lampe à arc. Une ampoule UV de plus petit diamètre restreint le plasma de mercure à un diamètre plus petit à l'intérieur de l'ampoule UV, ce qui permet au réflecteur elliptique de focaliser et de concentrer les photons lumineux de manière plus nette et plus précise sur le deuxième plan focal du réflecteur.
Types des systèmes de durcissement 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.
un micro-ondes Système UV
Les 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 d'un Lampe à arc Durcissement UV
• Longueurs de lampe personnalisées
• Moins de pièces consommables
Bénéfices d'un Alimenté par micro-ondes Durcissement UV
• Durée de vie de l'ampoule plus longue
• Ne nécessite pas de volets
History 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
•Vitesse de durcissement significativement plus rapide par rapport à d'autres technologies comparables, telles que les méthodes de séchage thermique.
• Les UV consomment beaucoup moins d'énergie que les méthodes de séchage thermique, ce qui les rend plus efficaces.
•En règle générale, les solutions durcissables aux UV sont composées à 100 % de solides, ce qui en fait une technologie respectueuse de l'environnement et élimine le besoin de systèmes coûteux de récupération de solvants.
•Les lampes UV consomment beaucoup moins d'espace au sol que les méthodes de séchage conventionnelles. Un système UV typique peut consommer 5 à 10 pieds dans le sens d'écoulement du produit, alors qu'un four thermique peut consommer 100 à 200 pieds.
•Les produits durcis aux UV peuvent donner lieu à un produit de meilleure qualité, comme des matériaux imprimés d'une plus grande clarté.
Secteurs
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
Matières plastiques
