影響UV燈光固化的幾大因素

影響UV燈光固化的幾大因素
 

影響固化的UV燈性能，可以完全準(zhǔn)確地用四個特性聯(lián)系起來：UV光譜分布、輻射度、輻射量和紅外輻射。
   1．光譜分布
 
   描述作為燈管發(fā)射波長功能之一的相輻射能量或到達(dá)表層的輻射能量的波長分布。其常用一個相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化的術(shù)語來表達(dá)。為了顯示UV能量的分布，可以把光譜能量合并為lOnm的頻譜帶以形成一個分布表。這樣便允許不同UV燈之間的對比以及更易于光譜能量和功率的計算。
 
   紫外線的波長對紫外線固化有效的波長是200nm—400nm
 
   一般在線檢測使用多譜帶射線探測儀來使光譜輻射度或輻射量特性化。通過對在相對狹窄(20hm—60nm)的頻帶中的輻射能量的采樣以獲得對光譜分布有用的相對信息。由_不同廠商的射線探測儀的構(gòu)造不同，對其做相互比較是有可能的，但很困難。現(xiàn)在還沒有這樣的標(biāo)準(zhǔn)以使型號、廠家之間進(jìn)行比較。
 
   紫外線燈管金屬鹵素?zé)艉退y燈的光譜分布數(shù)據(jù)：
 
   高壓水銀燈是以365nm為主波長，254nm、303nm、313nm附近的范圍，高效率的發(fā)出紫外線波長主要是被應(yīng)用在UV光油、油墨的固化；金屬鹵素?zé)糁饕窃?00nm—245nm的范圍發(fā)出紫外線波長，和高壓水銀燈相比，長波長紫外線較多的放出，主要是被應(yīng)用在UV油墨的固化。
 
   2．UV輻射度
 
   輻射度是到達(dá)表面單位面積內(nèi)的輻射功率。輻射度，以每平方厘米瓦特或豪瓦來表示。其隨燈管的輸出功率、效率、反射系統(tǒng)的聚焦以及到表面的距離不同而不同(其是燈管及幾何形狀的特性，故與速度無關(guān))。直接置于UV燈下的高強(qiáng)度、峰值聚焦功率參考為峰值輻射度。輻射度包括了所有有關(guān)電源功率、效率、輻射輸出、反射率、聚焦燈泡尺寸及幾何形狀的因素。
 
   由于UV可固化材料的吸收特性，到達(dá)表層以下的光能量要比表層的要少。在這些區(qū)域的固化條件可能有顯著不同。光學(xué)厚度厚的材料(高吸收性、物理結(jié)構(gòu)厚或者兩者有之)可能會減少光效率，從而導(dǎo)致材料深層的固化不充分。在油墨或涂層里的表面較高的輻射度會提供相對較高的光能量。固化的深度更多地是被輻射度影響而不是因較長的曝光時間(輻射量)所致。輻射度的影響對于高吸收性(高不透明度)的薄膜更重要。
 
   高輻射度允許使用較少的光觸發(fā)劑。光子密度的增加增多了光子光觸發(fā)劑的碰撞，從而補(bǔ)償了光觸發(fā)劑濃度的減少。這對于較厚的涂層會有效，因為表層的光觸發(fā)劑吸收和阻礙了同一波長到達(dá)深層的光觸發(fā)劑分子。
 
3．UV輻射量
 
    到達(dá)表面單位面積的輻射能量。輻射量表示到達(dá)表面的光子總量(而輻射度則是到達(dá)的速率)。在任一給定光源下，輻射量與速度成反比而與曝光的數(shù)量成正比。輻射量是輻射度的時間累積，以每平方厘米焦耳表示(沒有有關(guān)輻射度或光譜內(nèi)容換為以輻射量測量的信息，其僅僅是被曝光表面能量的累積)。其意義在于其是唯一包括了速度參數(shù)和曝光時間參數(shù)的特性顯現(xiàn)。
 
4．紅外輻射密度
 
    紅外輻射主要是由UV光源的石英泡發(fā)射出來的紅外能量。紅外能量和UV能量一起被收集并聚焦在工作表層。這決定于IR的反射率和反射器的效率。lR能量可以被轉(zhuǎn)換為輻射量或輻射度單位。但通常，其所產(chǎn)生的表面溫度才是被注意的重要之處，其所產(chǎn)生的熱量可能有害也可能行益。
 
   結(jié)合UV燈解決溫度與IR之間關(guān)系的技術(shù)有許多，可以分為減少發(fā)射、傳送和控制熱量移動。發(fā)射的減少通過使用小直徑的燈泡來實現(xiàn)，因為正是hot quartz的表面區(qū)域發(fā)射幾首所有的IR。傳遞的減少可通過在燈管后面使用分色的反射器來實現(xiàn)，或在燈管與目標(biāo)之間使用分色窗。熱量移動降低了目標(biāo)的溫度，但僅僅是在IR已引起了溫度升高之后，可使用冷氣流或散熱裝置來控制熱量的移動。IR能量的吸收由材料本身決定油墨、涂層或墓片。速度對由入射的IR能量及工作表面吸收的能量引起的溫度有重大影響。過程越快，被吸收的m能量越少，引起溫度升高。可通過改進(jìn)效率來加快生產(chǎn)的過程。

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