2013. godina bila je svjedok ekspanzije upotrebe LED-a u aplikacijama za otvrdnjavanje UV zračenjem s većom snagom što omogućava brže vrijeme izlječenja u raznim životnim znanostima i industrijskim primjenama, piše BILL CORTELYOU, a životni vijek komponenata se također povećao.
Kad ljudi čuju izraze "diode koje emitiraju svjetlost" ili "LED diode", većina ljudi pomisli na vidljive LED diode za primjenu u rasvjeti. Zapravo, LED tehnologija se sve više koristi u cijelom svijetu za unutarnju rasvjetu, vanjsku rasvjetu, uličnu rasvjetu, automobile i reklame. No, postoje i mnoge druge industrijske primjene poput stvrdnjavanja (sušenja) i otkrivanja krivotvorenja. Ultraljubičasta (UV) LED tehnologija za stvrdnjavanje jedan je od tržišnih segmenata koji je stekao svjetsko prihvaćanje i nastavlja rasti. Ispitajmo stanje tehnologije UV stvrdnjavanja i razmotrimo koliko dobro LED ispunjavaju obećanja o preuzimanju tog prostora.
UV-LED stvrdnjavanje odnosi se na tehniku koja koristi energiju LED-a u UV spektru za obradu tinte, premaza, ljepila i ostalih UV-otvrdnutih materijala. Energija generirana UV svjetlom pokreće lančanu reakciju koja rezultira polimerizacijom materijala, čime se materijal stvrdnjava ili stvrdnjava (slika 1). Za više informacija o otvrdnjavanju UV-LED-om pogledajte "UV LED-ovi pojačavaju mirnu stranu tržišta LED-a" (veze na dnu članka).
UV svjetlo potiče lančanu reakciju koja rezultira stvrdnjavanjem materijala poput tinte ili ljepila.
Sl. 1. UV svjetlo potiče lančanu reakciju koja rezultira stvrdnjavanjem materijala poput tinte ili ljepila.
Tradicionalno se UV žarulje na bazi žive koriste za stvrdnjavanje, ali sada se energetski učinkovitija i ekološki prihvatljivija UV tehnologija zasniva na vrhunskom rješenju za mnoge primjene. Tehnologija LED stvrdnjavanja koristi poluvodičke LED diode za projiciranje UV svjetla kada kroz njih prolazi električna struja. Kada je LED usmjeren prema naprijed, elektroni se mogu rekombinirati s elektronskim rupama unutar uređaja, oslobađajući tako energiju u obliku fotona.
Boja emitirane svjetlosti ili odgovarajuća energija fotona određena je energetskom prazninom poluvodičkog materijala. Brojne tvrtke koje proizvode LED-e koji se koriste za opće osvjetljenje također proizvode LED-e koji zrače u UV spektru.
Napredak u UV-LED stvrdnjavanju
Za mnoge industrije prihvaćena je činjenica da LED svjetiljke pružaju brojne prednosti, uključujući manju potrošnju energije, duži vijek trajanja, poboljšanu robusnost, manji faktor oblika i brže uključivanje / isključivanje. Te su prednosti također važne u stvrdnjavanju.
UV-LED tehnologija otvrdnjavanja znatno je napredovala u posljednjih nekoliko godina i sada je lako dostupna za razne primjene u tisku, premazima i ljepilima. Mnogo je prednosti koje tjeraju tvrtke na prihvaćanje UV-LED tehnologije, poput veće produktivnosti i ekološki prihvatljivijeg rješenja, što sve više i više krajnjih kupaca zahtijeva. Dok proizvođači razvijaju UV-LED sustave za očvršćavanje, znajući kako ključne podkomponente djeluju zajedno pomoći će u stvaranju optimalnog sustava, a time i smanjenju ukupnog utjecaja procesa na okoliš te istovremeno održavanju ili poboljšanju produktivnosti i performansi proizvoda.
Segmenti aplikacije
Izlječenje je široko tržište s mnogim aplikacijskim nišama, ali razmotrimo neke od glavnih segmenata primjene.
Ispis :. Postupak UV stvrdnjavanja koristi se u tiskarskoj industriji više od trideset godina. LED tehnologija otvrdnjavanja za UV printere brzo zamjenjuje stariju tehnologiju sa uvjerljivim prednostima bolje ekonomičnosti, sistemskih mogućnosti i blagodati okoliša UV-LED tehnologija očvršćavanja. idealan je za UV stvrdnjavanje tinte u digitalnim inkjet, sitotisnim, fleksografskim i drugim postupcima ispisa.
Premazi: Značajan broj premaza danas se izliječi širom svijeta UV-LED izvorima u primjenama od tradicionalnih materijala kao što su podovi i ormari do napredne elektronike Razvoj materijala i dugotrajna ispitivanja performansi dodatno će otvoriti tržišta u područjima automobila, elektronike. , stambeni i komercijalni građevinski materijali.
Ljepila: UV ljepila izvrstan su alat u modernim procesima montaže i proizvodnje s UV-LED elektroničkom kontrolom i stabilnošću, osiguravajući izvrsne rezultate u širokom spektru primjene UV-LED ljepila od medicinskih uređaja do najnaprednije potrošačke elektronike.
Snimka iz 2013
2013. bila je još jedna godina snažnog rasta usvajanja UV-LED dioda. U posljednjih nekoliko godina vodilo se mnogo rasprava o brzini usvajanja i korisnosti za širok spektar UV primjena. U osnovi, postavljalo se pitanje „Hoće li UV-LED tehnologija očvršćavanja ispuniti svoje obećanje? “Pa, odgovor je da! Zapravo je premašio obećanje i nastavit će svoj snažan rast, ubrzati i otvoriti nova tržišta UV stvrdnjavanja.
Rani problemi s izlazom, vijekom trajanja i troškovima ispunjeni su brzim poboljšanjem tehnologije i proizvoda. Danas UV-LED tehnologija očvršćavanja zadovoljava širok spektar zahtjeva za primjenu i nastavlja se ubrzavati. Svjetiljke od 16 W / cm2, koje se stvrdnjavaju pri najvišim zahtjevima brzine, isporučuju se u količini već više od dvije godine. Proizvođači svjetiljki rutinski navode životna očekivanja koja prelaze 20 000 sati vremena - .. udvostručite ono što je navedeno nekoliko prije nekoliko godina, vodeći će proizvođači proizvoditi svjetiljke koje obećavaju još duži vijek trajanja - vjerojatno oko 30 000 sati, poklapajući se ili premašujući životni vijek različitih instalacija za stvrdnjavanje.
Gotovo svi dobavljači materijala koji se mogu otvrdnuti UV-om imaju kemikalije koje se mogu izliječiti UV-LED-om, zajedno s agresivnom tehnologijom i putokazima proizvoda. Iako monokromatska priroda UV-LED svjetiljki zahtijeva posebno razmatranje kemičara, to nije bila dugoročna zapreka kako se nekada mislilo.
Jedan od najuzbudljivijih aspekata korištenja UV-LED postupka stvrdnjavanja je taj što otvara brojne nove mogućnosti postupka s preciznom elektroničkom kontrolom isporuke energije. Mnogi su korisnici prilagodili svoje procese kako bi postigli rezultate nedostižne na druge načine. Danas postoji mnogo vlasničkih primjena upravljanja energijom u različitim primjenama.
Nedavne prekretnice
Razmotrite prekretnice postignute u 2013. Sajam Labelexpo Europe 2013 odražavao je veliko usvajanje UV-LED dioda. Događaj je potvrdio tvrdnje o brzom usvajanju UV-LED očvršćavanja. Izložba je izvijestila o rekordnim brojkama posjećenosti privukavši 31.795 posjetitelja (porast od 11% u odnosu na 2011. godinu) iz 158 zemalja (porast u odnosu na 123 u 2011. godini) s gotovo 600 izlagača (u odnosu na 550 u 2011. godini). Kamo god su pogledali, polaznici su vidjeli UV-LED sustave za očvršćavanje koji se ugrađuju na strojevima. Tradicionalnoj snazi digitalnih inkjet-a UV-dioda dodani su rotacijski sitotisak, očvršćivanje područja, ofset i fleksografski tisak.
Usporedba Labelexpo 2013. s Labelexpo 2011. dokazuje koliko je brzo industrija usvojila tu tehnologiju. Više od 80 UV-LED svjetiljki za sušenje instalirano je na opremi na reviji 2013. godine, u odnosu na 10 slučajeva tijekom emisije 2011. za 8 puta veće povećanje. Utvrđivanje je variralo od pričvršćivanja do potpunog stvrdnjavanja, a mnogi su se pisači temeljili na 100% UV-LED-u.
Privlačenje najvećeg broja sudionika u svojoj povijesti, Globalna nagrada za inovacije Label Industry, sponzorirana od strane Label& Uski web, naljepnice& Označavanje i časopise NarroWebTech zajednički su osvojili Mark Andy i Flint Group Narrow Web. Flint Group počastvovan je svojom tehnologijom tinte Ekocure UV-LED, koju su suci opisali kao pružanje poboljšane reakcije na očvršćavanje, uštede troškova i produktivnosti, smanjenja otpada, uštede energije i povećane sigurnosti koja će nesumnjivo imati značajan utjecaj na budućnost etikete industrija. Mark Andy je prepoznat po svojoj komplementarnoj ProLED tehnologiji stvrdnjavanja tintom, koja donosi visoke stope proizvodnje i 50% uštede energije.
Više dobavljača formulacija materijala
Pojavom UV-LED stvrdnjavanja, prije desetak godina, vrlo malo vrsta tinte, premaza i ljepila bilo je kompatibilno s UV-LED tehnologijom. Kao što prikazuje slika 2, spektralna raspodjela energije UV LED-a prilično se razlikuje od one u živinim žaruljama i zaista je u mnogo užem pojasu. Ta je razlika zahtijevala nove formulacije materijala.
