什么是UV

Q : 什么是UV ? 什么是UV Curing Process ?
A : UV就是紫外線(Ultra-Violet Ray)的英文簡(jiǎn)稱. 工業(yè)用的UV波長(zhǎng)以200nm 到450 nm為其應(yīng)用范圍. 用UV 來照射"UV 照射可硬化的材料" 而使它硬化的制程, 我們稱之為"UV Curing Process" .
Q : 什么是UVA , UVB , UVC 和UVV ?
A : 在工業(yè)用的UV 波長(zhǎng)200 - 450 nm 范圍之間, 我們把它分成四個(gè)區(qū)域:
UVA : 320 - 390 nm
UVB : 280 - 320 nm
UVC : 280 nm 以下
UVV : 390 nm 以上
Q : 什么是Curing ?
A : Curing 我們把它翻譯成"硬化"(或"固化") . 在UV Curing Process 中, 液態(tài)的"UV 照射可硬化的材料" , 經(jīng)過UV 的照射, 瞬間變成固態(tài)的加工過程, 我們稱它"Curing" . 硬化"Curing" 與傳統(tǒng)的干燥"Drying" 加工過程相似但不相同, 其差別在于干燥的加工過程有溶劑的揮發(fā), 而硬化的加工過程則無溶劑的揮發(fā).
Q : 為何要用UV Curing Process (UV 硬化制程) ?
A : 1. 可以減少能源浪費(fèi).
2. 不會(huì)有溶劑的揮發(fā), 而造成空氣的污染.
3. 制程時(shí)間縮短, 提高生產(chǎn)效率.
4. 所需的設(shè)備空間小, 可降低廠房的投資成本.
5. 因制程縮短, 品質(zhì)容易控制, 故產(chǎn)品的良率可以大幅提高.
Q : UV 硬化制程如何使用?
A : 基本上, UV 硬化制程我們可以把它看成是產(chǎn)品加工的一種工具, 這工具包括"UV 照射可硬化的材料"和"UV 光源"及涂抹設(shè)備. 針對(duì)各種不同的需求, 使用者要先選定
"UV 照射可硬化的材料" , 再依材料的特性來設(shè)計(jì)涂抹設(shè)備與適當(dāng)?shù)腢V 光源.
Q : 什么是"UV 照射可硬化的材料" ?
A : UV 照射可硬化的材料可以是一種涂料, 上光漆, 油墨或是黏著劑. 其中成分主要的有:
1. 單體. 2. 預(yù)聚合體. 3. 光起始劑. 4. 添加劑. 5. 顏料或染料(油墨) .
Q : "UV 照射可硬化材料" 的硬化原理為何?
A : UV 照射可硬化材料中的光起始劑吸收紫外線光譜(波長(zhǎng)200-400nm)中的某些特殊波長(zhǎng)的光而產(chǎn)生斷鍵情形, 這些斷鍵的物質(zhì)再去撞擊單體和預(yù)聚合體而產(chǎn)生連鎖架橋反應(yīng),瞬間將此材料從液態(tài)變成固態(tài).
Q : 如何選擇"UV 照射可硬化材料" ?
A : 此問題應(yīng)該由業(yè)者自己回答, 因?yàn)橹挥袠I(yè)者自己才知道他要做什么, 有清楚的目標(biāo)后,才能找適當(dāng)?shù)牟牧瞎┴浬逃懻撘赃x擇合適的UV 照射可硬化材料.
Q : 何謂適當(dāng)?shù)腢V 材料供貨商?
A : UV 硬化制程的應(yīng)用非常廣泛, 不同的產(chǎn)品在其制造過程中有其不同的要求, 甚至相同的產(chǎn)品在不同業(yè)者的工廠中, 其制造過程也有可能不同, 每一家UV 材料供貨商不
太可能生產(chǎn)UV 材料來應(yīng)付所有不同的產(chǎn)品要求, 但每一家UV 材料供貨商針對(duì)其所
專注的某些產(chǎn)品會(huì)發(fā)展出一些很好的產(chǎn)品, 業(yè)者針對(duì)其需要, 找到UV供貨商提供適當(dāng)
的UV 材料, 則可以享受UV 硬化制程的各種好處.
Q : 找到適當(dāng)?shù)腢V 硬化材料后, 如何選擇UV 光源?
A : 每一家UV 材料供貨商當(dāng)然知道他們所提供的UV 材料特性, 其中最重要的是要符合每一種UV材料的"硬化條件" ? 有此硬化條件后, 使用者才能針對(duì)此硬化條件來選擇適當(dāng)?shù)腢V 光源.
Q : 何謂"硬化條件" ?
A : 硬化UV 材料, 主要的硬化條件, 其考慮的因素有:
1. UV 照度=> 燈管輸出強(qiáng)度, 反射鏡的設(shè)計(jì), 照射距離, 涂膜厚度.
2. UV 累積能量=> 生產(chǎn)效率, 溫度.
3. UV 光譜分布=> 燈管種類的選擇.
以上三個(gè)因素的適當(dāng)搭配所提供的"UV 光" , 照射UV 材料, 使UV 材料硬化, 而達(dá)到
業(yè)者產(chǎn)品規(guī)范的要求. 我們稱此"UV 光"為合適的"硬化條件" .
Q : 市面上的UV 光源有哪些種類?
A : 一般而言, 用來硬化UV 硬化材料的光源有二類:
1) 電極式的UV 光源(Arc UV Lamp) .
2) 無電極式的UV 光源(Electrode-less UV Lamp) .
Q : 什么是電極式UV 光源(Arc UV Lamp) ?
A : 電極式的UV 光源, 其燈管如下圖所示.
是由一根石英管, 抽真空后, 注入一定量的水銀或填充一些特殊材料, 二端各放置一
個(gè)電極后封口. 二端的電極再以陶瓷絕緣導(dǎo)線或直接以金屬接頭與電源供應(yīng)器相連接.
特點(diǎn):
1) 燈管長(zhǎng)度從4 英吋到90 英吋
2) 燈管便宜, 普遍性高
3) 單位強(qiáng)度: 200 W/inch ; 300 W/inch ; 400
W/inch …… 800 W/inch .
4) 設(shè)備較便宜.
缺點(diǎn):
1) 燈管放射強(qiáng)度容易衰減, 燈管壽命較短.
2) 燈管較粗23 ~ 26 mm 直徑, 故聚焦設(shè)計(jì)不容易, 光反射強(qiáng)度較少.
3) 光譜選擇方便性低. 且光譜會(huì)隨使用時(shí)間加長(zhǎng)而平移.
4) 冷卻系統(tǒng)為上吸式, 容易造成燈管及反射鏡罩污染.
5) 所放射出之UV 光比率較低. IR(紅外線)光比率相對(duì)偏高.
Q : 什么是無電極式UV 光源(Electrode-less UV Lamp) ?
A : 無電極式的UV 光源, 其燈管如右:
是由一根石英管, 抽真空后, 注入一定量的水銀或填充一些特殊材料再封口而成. 燈管
內(nèi)沒有電極存在. UV 光是由微波激發(fā)燈管內(nèi)的水銀或特殊材料而產(chǎn)生.特點(diǎn):
1) 燈管長(zhǎng)度: 6 英吋和10 英吋二種. 可用串接式無限延伸而無強(qiáng)度均勻性的問題.
2) 燈管強(qiáng)度有: 300W/inch , 500W/inch , 600W/inch 等.
3) 燈管直徑: 9 mm ;11 mm 和13 mm . 聚焦設(shè)計(jì)容易, 可有75% 以上的光反射強(qiáng)度.
4) 相同設(shè)備, 只要變換燈管就可選擇不同的光譜放射來配合不同的UV 材料變化.
5) 燈管放射強(qiáng)度穩(wěn)定, 使用時(shí)間加長(zhǎng)也不會(huì)影響其放射強(qiáng)度或光譜偏移. 壽命較長(zhǎng)可
達(dá)3000 小時(shí)以上.
6) 冷卻系統(tǒng)為下吹式, 燈管和反射鏡罩的清潔比較容易管理.
Q : 如何找到一個(gè)合適的UV 制程?
A : 一個(gè)合適的UV 制程, 對(duì)業(yè)者而言, 是要來提高其生產(chǎn)效率, 增加其產(chǎn)品的良率,
讓其產(chǎn)品在市場(chǎng)上有更高的競(jìng)爭(zhēng)能力. 所以使用者或是業(yè)者才能知道如何安排UV 制程在其生產(chǎn)線上. UV 設(shè)備制造商只能依業(yè)者要求提供一個(gè)能與業(yè)者生產(chǎn)線兼容的UV 光源, 當(dāng)然此UV光源是要能正確且穩(wěn)定的硬化業(yè)者所選定的UV材料. 至于UV 材料的供貨商, 也要針對(duì)業(yè)者所提供的需要, 設(shè)計(jì)出符合業(yè)者所要求的材料,并提供一個(gè)要硬化此材料的條件供UV 設(shè)備制造商參考. 總之一個(gè)合適的UV 制程, 一定是業(yè)者, UV 設(shè)備制造商和UV 材料供貨商三者意見的交集.