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UV LED光源一诺千金 高效固化工艺

作者:Jörg Hannig, LED 技术产品经理|位于德国Pfaffenhofen的Excelitas技术公司   |  发表于:2014-04-09   |  关键词:,

UV技术早已被用于多种商业和工业用途,其应用范围包括辐射灭菌、播放蓝光DVD、固化涂层以及保护物体表面以免受到划伤或腐蚀。UV固化正经历着重大的转变,随着UVLED技术的出现,无论是工业还是商业用途上,在代替传统光源(如汞灯)方面都极具吸引力。

汞灯光源发射的UV光谱很宽,因此与汞灯相比,UV LED技术具有使用寿命长和效率高等优点。由于成本降低以及受消费者购买力决定产量的要求,越来越多的生产商对该新技术的优势产生了共识。本文探讨了UVLED光源的现状以及在固化工艺中的优势。

             300 mm CurX光源模块的相对辐射量具有高光学均匀性

尽管UV LED光源的优点非常多,但是有些机构组织会发现在技术成熟度的执行上会遇到挑战。在使用LED方案代替传统UV固化技术前,机构组织应该考虑到UVLED不适合所有的应用领域,因为它们仅用于UVA光谱,此外还要考虑潜在的比较高的初始投资成本以及与LED相关化学品的高成本。考虑到这些因素,目前UVLED固化技术最好是应用在那些小型及中等面积大小的固化需求方面,如大多数喷墨印刷、涂料固化、胶水和胶黏剂以及一些特殊半导体的应用等。

UVLED的优点

UV LED与传统UV灯的优缺点相比,它们之间的利弊关系与LED与传统汞灯在可见光谱范围内的比较结果相似。

  • 使用寿命长:超过20000小时的使用寿命,UV LED大大优于汞灯,因为其寿命是汞灯的10倍或者更多。结果也就是其主机(如UV喷墨打印机)的保养变得更加简单、维修停机时间也更短。因此在降低运营成本的同时,也加快了投资回报率。然而,为了实现LED的长使用寿命,尤其是UV LED,卓越的封装技术也是必不可少的。

  • 能耗低:与LED灯相比,由于UV汞灯发射的大多数光谱都是不能被利用的波长(如:可见光或红外辐射),因此UV汞灯的能源效率非常低。相反,LED灯只在窄波长范围内产生辐射,从而得到单色紫外光。

  • 紧凑灵活的设计:通常高功率LED半导体芯片只有1 x 1 mm2大小,这使LED光源更加紧凑、更易集成,是各种小型应用领域的理想产品。LED灯的特殊形状和配置可以安装到更小的特殊设备中,比如3D物体的固化设备中。

  • 产生的热量最小:由于LED发射的光谱范围窄,UV LED灯不会辐射红外热或其它不必要的辐射。除了高效节能的优点以外,这一点对于热敏基材(如薄塑料、金属薄片或木材)应用来说是一个非常关键的优势,在固化过程中,红外线产生的热量会使基材弯曲,甚至会破坏基材。

  • 无臭氧:由于UV LED只发射UVA光谱,因此它们不会产生臭氧,不需要安装臭氧通风系统。除了环保优势以外,UV LED还简化了固化技术,使所需设备的部件数量达到最小、大大减少了可能的损坏和停机时间的机率。

  • 亮度可调:LED的亮度调节非常简单,通过调整电流或使用脉冲宽度调整。

  • 方便简单的开关:汞灯需要时间来“预热”和降温,开启和关闭会缩短汞灯的使用寿命。相反,LED开关简单,机开机关,且不会对使用寿命产生任何负面影响。

  • 不需要高电压:与传统高压汞灯所需的光纤高压相比,LED的驱动和电压供应相对比较容易设计,它们只需要触发系统。因此它们也不需要昂贵的电气保护系统。

  • 无有害物质:由于LED不含汞、铅或其它有害物质,因此它们非常环保。

新型UV LED光源模块

选择UV LED固化的需求越来越多,客户也喜欢UV LED带来的各种优势,为了满足这些需求,在2013年初,Excelitas技术公司就推出了CurX™ UV LED光源模块。CurX是一种UV固化用的大功率UV LED光源,它是专为以下多种应用而专门研发的光源,如固化涂料、胶黏剂、胶水、清漆以及数字油墨印刷、丝网印刷、柔版印刷和胶印等。

CurX是一种线性可升级的UV LED固化光源模块,可分别输出365 nm385 nm波长固化,且可以在365 nm385 nm波长范围内输出UV光源。CurX包含了Nichia公司成熟的LED技术,385 nm 365 nm波长的UV输出功率分别为18 W/ cm²14 W/cm²。该模块还带有水冷却系统,可提供稳定的设备工作温度,从而使其性能达到最大化。它还有一个带有多个UV LED芯片的陶瓷基材,以及用于快速切换和调光的驱动和控制器。该模块完全可以根据客户的特殊需求来定制,在光学、驱动上系统集成客户需要的光源,因为它以LED光源为基础、不含汞且符合RoHs标准。

如需固化用UV LED技术优势的更多详细信息,可登陆www.Excelitas.com




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