Kwikdamp, lig-emitterende diode (LED) en eksimer is kenmerkende UV-hardende lamptegnologieë. Terwyl al drie in verskeie fotopolimerisasieprosesse gebruik word om ink, bedekkings, kleefmiddels en ekstrusies te kruisbind, is die meganismes wat die uitgestraalde UV-energie genereer, sowel as die eienskappe van die ooreenstemmende spektrale uitset, heeltemal anders. Om hierdie verskille te verstaan is instrumenteel in toepassings- en formuleringsontwikkeling, UV-uithardingsbronseleksie en integrasie.
Kwikdamplampe
Beide elektrodebooglampe en elektrodelose mikrogolflampe val binne die kategorie van kwikdamp. Kwikdamplampe is 'n tipe mediumdruk-gasontladingslampe waarin 'n klein hoeveelheid elementêre kwik en inerte gas binne 'n verseëlde kwartsbuis tot 'n plasma verdamp word. Plasma is 'n ongelooflike hoë-temperatuur geïoniseerde gas wat in staat is om elektrisiteit te gelei. Dit word geproduseer deur 'n elektriese spanning tussen twee elektrodes binne 'n booglamp toe te pas of deur 'n elektrodelose lamp binne 'n omhulsel of holte te mikrogolf, soortgelyk aan 'n huishoudelike mikrogolfoond. Sodra dit verdamp is, straal kwikplasma breëspektrumlig uit oor ultraviolet, sigbare en infrarooi golflengtes.
In die geval van 'n elektriese booglamp, gee 'n toegepaste spanning die verseëlde kwartsbuis energie. Hierdie energie verdamp die kwik in 'n plasma en stel elektrone vry van verdampte atome. 'n Gedeelte van elektrone (-) vloei na die lamp se positiewe wolframelektrode of anode (+) en in die UV-stelsel se elektriese stroombaan. Die atome met nuut ontbrekende elektrone word positief bekragtigde katione (+) wat na die lamp se negatief gelaaide wolframelektrode of katode (-) vloei. Soos hulle beweeg, tref katione neutrale atome in die gasmengsel. Die impak dra elektrone van neutrale atome na katione oor. Soos katione elektrone kry, val hulle in 'n toestand van laer energie. Die energiedifferensiaal word ontslaan as fotone wat uit die kwartsbuis uitstraal. Met dien verstande dat die lamp behoorlik aangedryf word, korrek afgekoel en binne sy bruikbare leeftyd bedryf word, trek 'n konstante toevoer van nuutgeskepte katione (+) na die negatiewe elektrode of katode (-), wat meer atome tref en voortdurende uitstraal van UV-lig produseer. Mikrogolflampe werk op 'n soortgelyke manier, behalwe dat mikrogolwe, ook bekend as radiofrekwensie (RF), die elektriese stroombaan vervang. Aangesien mikrogolflampe nie wolfraamelektrodes het nie en bloot 'n verseëlde kwartsbuis is wat kwik en inerte gas bevat, word daar algemeen na hulle verwys as elektrodeloos.
Die UV-uitset van breëband- of breëspektrum-kwikdamplampe strek oor ultraviolet, sigbare en infrarooi golflengtes, in ongeveer gelyke verhouding. Die ultraviolet gedeelte sluit 'n mengsel van UVC (200 tot 280 nm), UVB (280 tot 315 nm), UVA (315 tot 400 nm) en UVV (400 tot 450 nm) golflengtes in. Lampe wat UVC uitstraal in golflengtes onder 240 nm genereer osoon en vereis uitlaat of filtrasie.
Die spektrale uitset vir 'n kwikdamplamp kan verander word deur klein hoeveelhede doteermiddels by te voeg, soos: yster (Fe), gallium (Ga), lood (Pb), tin (Sn), bismut (Bi), of indium (In ). Die bygevoegde metale verander die samestelling van die plasma en gevolglik die energie wat vrygestel word wanneer katione elektrone verkry. Daar word na lampe met bygevoegde metale verwys as gedoteerde, bymiddel en metaalhalied. Die meeste UV-geformuleerde ink, bedekkings, kleefmiddels en ekstrusies is ontwerp om by die uitset van óf standaard kwik- (Hg) óf yster- (Fe) gedoteerde lampe te pas. Yster-gedoteerde lampe skuif 'n deel van die UV-uitset na langer, byna sigbare golflengtes, wat lei tot beter penetrasie deur dikker, swaar gepigmenteerde formulerings. UV-formulerings wat titaandioksied bevat, is geneig om beter te genees met gallium (GA)-gedoteerde lampe. Dit is omdat galliumlampe 'n beduidende gedeelte van UV-uitset na golflengtes langer as 380 nm verskuif. Aangesien titaandioksiedbymiddels oor die algemeen nie lig bo 380 nm absorbeer nie, laat die gebruik van galliumlampe met wit formulerings toe dat meer UV-energie deur fotoinisieerders geabsorbeer word in teenstelling met bymiddels.
Spektrale profiele voorsien formuleerders en eindgebruikers van 'n visuele voorstelling van hoe uitgestraalde uitset vir 'n spesifieke lampontwerp oor die elektromagnetiese spektrum versprei word. Terwyl verdampte kwik en bykomende metale stralingskenmerke het, beïnvloed die presiese mengsel van elemente en inerte gasse binne die kwartsbuis tesame met die lampkonstruksie en uithardingstelselontwerp almal UV-uitset. Die spektrale uitset van 'n nie-geïntegreerde lamp wat deur 'n lampverskaffer in die buitelug aangedryf en gemeet word, sal 'n ander spektrale uitset hê as 'n lamp wat binne 'n lampkop gemonteer is met behoorlik ontwerpte reflektor en verkoeling. Spektrale profiele is geredelik beskikbaar by UV-stelselverskaffers, en is nuttig in formuleringsontwikkeling en lampkeuse.
'n Algemene spektrale profiel teken spektrale bestraling op die y-as en golflengte op die x-as. Die spektrale bestraling kan op verskeie maniere vertoon word, insluitend absolute waarde (bv. W/cm2/nm) of arbitrêre, relatiewe of genormaliseerde (eenheidlose) mate. Die profiele vertoon gewoonlik die inligting as óf 'n lyngrafiek óf as 'n staafgrafiek wat uitset in 10 nm-bande groepeer. Die volgende kwikbooglamp-spektrale uitsetgrafiek toon relatiewe bestraling met betrekking tot golflengte vir GEW se stelsels (Figuur 1).
FIGUUR 1 »Spektrale uitsetkaarte vir kwik en yster.
Lamp is die term wat gebruik word om te verwys na die UV-emitterende kwartsbuis in Europa en Asië, terwyl Noord- en Suid-Amerikaners geneig is om 'n verwisselbare mengsel van gloeilamp en lamp te gebruik. Lamp en lampkop verwys albei na die volledige samestelling wat die kwartsbuis en alle ander meganiese en elektriese komponente huisves.
Elektrodebooglampe
Elektrodebooglampstelsels bestaan uit 'n lampkop, 'n verkoelingswaaier of verkoeler, 'n kragbron en 'n mens-masjien-koppelvlak (HMI). Die lampkop bevat 'n lamp (gloeilamp), 'n weerkaatser, 'n metaalomhulsel of behuising, 'n sluitersamestelling, en soms 'n kwartsvenster of draadskerm. GEW monteer sy kwartsbuise, weerkaatsers en sluitermeganismes binne-in kassetsamestellings wat maklik van die buitenste lampkopomhulsel of behuising verwyder kan word. Die verwydering van 'n GEW-kasset word gewoonlik binne sekondes bereik met 'n enkele inbussleutel. Omdat die UV-uitset, algehele lampkopgrootte en -vorm, stelselkenmerke en bykomende toerustingbehoeftes verskil volgens toepassing en mark, is elektrodebooglampstelsels oor die algemeen ontwerp vir 'n gegewe kategorie toepassings of soortgelyke masjientipes.
Kwikdamplampe straal 360° lig uit die kwartsbuis. Booglampstelsels gebruik weerkaatsers wat aan die kante en agterkant van die lamp geleë is om meer van die lig op 'n bepaalde afstand voor die lampkop vas te vang en te fokus. Hierdie afstand staan bekend as die fokus en is waar die bestraling die grootste is. Booglampe straal tipies in die reeks van 5 tot 12 W/cm2 by die fokus uit. Aangesien ongeveer 70% van die UV-uitset van die lampkop van die weerkaatser afkomstig is, is dit belangrik om weerkaatsers skoon te hou en dit periodiek te vervang. Om weerkaatsers nie skoon te maak of te vervang nie, is 'n algemene bydraer tot onvoldoende genesing.
Vir meer as 30 jaar verbeter GEW die doeltreffendheid van sy uithardingstelsels, pas kenmerke en uitset aan om aan die behoeftes van spesifieke toepassings en markte te voldoen, en ontwikkel 'n groot portefeulje van integrasiebykomstighede. Gevolglik bevat vandag se kommersiële aanbiedinge van GEW kompakte behuisingsontwerpe, weerkaatsers wat geoptimaliseer is vir groter UV-weerkaatsing en verminderde infrarooi, stil integrale sluitermeganismes, webrompe en gleuwe, toevoer van mossel-dop-web, stikstofinersie, positiewe drukkoppe, raakskerm operateur-koppelvlak, vastetoestand-kragbronne, groter bedryfsdoeltreffendheid, UV-uitsetmonitering en afgeleë stelselmonitering.
Wanneer mediumdruk-elektrodelampe aan die gang is, is die kwartsoppervlaktemperatuur tussen 600 °C en 800 °C, en die interne plasmatemperatuur is etlike duisende grade Celsius. Geforseerde lug is die primêre manier om die korrekte lamp-bedryfstemperatuur te handhaaf en van die uitgestraalde infrarooi energie te verwyder. GEW verskaf hierdie lug negatief; dit beteken lug word deur die omhulsel, langs die weerkaatser en lamp, getrek en uit die samestelling en weg van die masjien of uithardingsoppervlak uitgeput. Sommige GEW-stelsels soos die E4C gebruik vloeistofverkoeling, wat 'n effens groter UV-uitset moontlik maak en die algehele lampkopgrootte verminder.
Elektrodebooglampe het opwarm- en afkoelsiklusse. Lampe word getref met minimale verkoeling. Dit laat die kwikplasma toe om tot die verlangde bedryfstemperatuur te styg, vry elektrone en katione te produseer en stroomvloei moontlik te maak. Wanneer die lampkop afgeskakel is, gaan die verkoeling voort vir 'n paar minute om die kwartsbuis eweredig af te koel. ’n Lamp wat te warm is, sal nie weer slaan nie en moet aanhou afkoel. Die lengte van die aansit- en afkoelsiklus, sowel as die agteruitgang van die elektrodes tydens elke spanningstaking, is hoekom pneumatiese sluitermeganismes altyd in GEW-elektrodebooglampsamestellings geïntegreer word. Figuur 2 toon lugverkoelde (E2C) en vloeistofverkoelde (E4C) elektrodebooglampe.
FIGUUR 2 »Vloeistofverkoelde (E4C) en lugverkoelde (E2C) elektrodebooglampe.
UV LED-lampe
Halfgeleiers is soliede, kristallyne materiale wat ietwat geleidend is. Elektrisiteit vloei beter deur 'n halfgeleier as 'n isolator, maar nie so goed soos 'n metaalgeleier nie. Natuurlike maar eerder ondoeltreffende halfgeleiers sluit die elemente silikon, germanium en selenium in. Sinteties vervaardigde halfgeleiers wat ontwerp is vir uitset en doeltreffendheid is saamgestelde materiale met onsuiwerhede wat presies binne die kristalstruktuur geïmpregneer is. In die geval van UV LED's, is aluminium galliumnitried (AlGaN) 'n algemeen gebruikte materiaal.
Halfgeleiers is fundamenteel vir moderne elektronika en is ontwerp om transistors, diodes, lig-emitterende diodes en mikroverwerkers te vorm. Halfgeleiertoestelle word in elektriese stroombane geïntegreer en in produkte soos selfone, skootrekenaars, tablette, toestelle, vliegtuie, motors, afstandbeheerders en selfs kinderspeelgoed gemonteer. Hierdie klein maar kragtige komponente laat alledaagse produkte funksioneer terwyl dit ook toelaat dat items kompak, dunner, liggewig en meer bekostigbaar is.
In die spesiale geval van LED's, straal presies ontwerpte en vervaardigde halfgeleiermateriale relatief smal golflengtebande lig uit wanneer dit aan 'n GS-kragbron gekoppel word. Die lig word slegs gegenereer wanneer stroom van die positiewe anode (+) na die negatiewe katode (-) van elke LED vloei. Aangesien LED-uitset vinnig en maklik beheer en kwasi-monochromaties is, is LED's ideaal geskik vir gebruik as: aanwyserligte; infrarooi kommunikasie seine; agtergrondbeligting vir TV's, skootrekenaars, tablette en slimfone; elektroniese tekens, advertensieborde en jumbotrone; en UV-verharding.
'n LED is 'n positief-negatiewe aansluiting (pn-aansluiting). Dit beteken dat een gedeelte van die LED 'n positiewe lading het en na verwys word as die anode (+), en die ander gedeelte het 'n negatiewe lading en word na verwys as die katode (-). Terwyl beide kante relatief geleidend is, is die aansluitingsgrens waar die twee kante ontmoet, bekend as die uitputtingsone, nie geleidend nie. Wanneer die positiewe (+) terminaal van 'n gelykstroom (DC) kragbron aan die anode (+) van die LED gekoppel is, en die negatiewe (-) terminaal van die bron is gekoppel aan die katode (-), negatief gelaaide elektrone in die katode en positief gelaaide elektronleeghede in die anode word deur die kragbron afgestoot en na die uitputtingsone gedruk. Dit is 'n voorwaartse vooroordeel, en dit het die effek om die nie-geleidende grens te oorkom. Die gevolg is dat vrye elektrone in die n-tipe gebied oorkruis en vakatures in die p-tipe gebied vul. Soos elektrone oor die grens vloei, gaan hulle oor na 'n toestand van laer energie. Die onderskeie daling in energie word vrygestel van die halfgeleier as fotone van lig.
Die materiale en doteermiddels wat die kristallyne LED-struktuur vorm, bepaal die spektrale uitset. Vandag het kommersieel beskikbare LED-uithardingsbronne ultraviolet-uitsette gesentreer op 365, 385, 395 en 405 nm, 'n tipiese toleransie van ±5 nm, en 'n Gaussiese spektrale verspreiding. Hoe groter die piek spektrale bestraling (W/cm2/nm), hoe hoër is die piek van die klokkurwe. Terwyl UVC-ontwikkeling tussen 275 en 285 nm aan die gang is, is uitset, lewensduur, betroubaarheid en koste nog nie kommersieel lewensvatbaar vir genesingstelsels en toepassings nie.
Aangesien UV-LED-uitset tans beperk is tot langer UVA-golflengtes, straal 'n UV-LED-uithardingstelsel nie die breëband-spektrale uitset uit wat kenmerkend is van mediumdruk-kwikdamplampe nie. Dit beteken dat UV-LED uithardingstelsels nie UVC, UVB, mees sigbare lig en hittegenererende infrarooi golflengtes uitstraal nie. Alhoewel dit dit moontlik maak om UV-LED-verhardingstelsels in meer hitte-sensitiewe toepassings te gebruik, moet bestaande ink, bedekkings en kleefmiddels wat vir mediumdruk kwiklampe geformuleer is, herformuleer word vir UV-LED-hardingstelsels. Gelukkig ontwerp chemieverskaffers toenemend aanbiedinge as dubbele genesing. Dit beteken dat 'n dubbelkuurformulering wat bedoel is om met 'n UV-LED-lamp te genees, ook met 'n kwikdamplamp sal genees (Figuur 3).
FIGUUR 3 »Spektrale uitset grafiek vir LED.
GEW se UV-LED-uithardingstelsels straal tot 30 W/cm2 by die uitstraalvenster uit. Anders as elektrodebooglampe, bevat UV-LED-uithardingstelsels nie weerkaatsers wat ligstrale na 'n gekonsentreerde fokus rig nie. As gevolg hiervan vind UV-LED-piekbestraling naby die uitstralende venster plaas. Die uitgestraalde UV-LED-strale divergeer van mekaar soos die afstand tussen die lampkop en die uithardingsoppervlak toeneem. Dit verminder die ligkonsentrasie en grootte van die bestraling wat die genesingsoppervlak bereik. Terwyl piekbestraling belangrik is vir kruisbinding, is 'n toenemend hoër bestraling nie altyd voordelig nie en kan dit selfs groter kruisbindingsdigtheid inhibeer. Golflengte (nm), bestraling (W/cm2) en energiedigtheid (J/cm2) speel almal kritieke rolle in uitharding, en hul gesamentlike impak op genesing moet behoorlik verstaan word tydens UV-LED-bronseleksie.
LED's is Lambertian-bronne. Met ander woorde, elke UV-LED gee eenvormige voorwaartse uitset oor 'n volle 360° x 180°-hemisfeer uit. Talle UV-LED's, elk in die orde van 'n millimeter vierkant, is gerangskik in 'n enkele ry, 'n matriks van rye en kolomme, of 'n ander konfigurasie. Hierdie subsamestellings, bekend as modules of skikkings, is ontwerp met spasiëring tussen LED's wat vermenging oor gapings verseker en diodeverkoeling vergemaklik. Veelvuldige modules of skikkings word dan in groter samestellings gerangskik om verskillende groottes UV-verhardingstelsels te vorm (Figure 4 en 5). Bykomende komponente wat nodig is om 'n UV-LED-verhardingstelsel te bou, sluit in die hittesink, emitterende venster, elektroniese drywers, GS-kragbronne, 'n vloeistofverkoelingstelsel of verkoeler, en 'n menslike masjien-koppelvlak (HMI).
FIGUUR 4 »Die LeoLED-stelsel vir web.
FIGUUR 5 »LeoLED-stelsel vir hoë-spoed multi-lamp installasies.
Aangesien UV-LED-uithardingstelsels nie infrarooi golflengtes uitstraal nie. Hulle dra inherent minder termiese energie na die uithardingsoppervlak oor as kwikdamplampe, maar dit beteken nie dat UV-LED's as koueverhardingstegnologie beskou moet word nie. UV-LED-uithardingstelsels kan baie hoë piekbestraling uitstraal, en ultravioletgolflengtes is 'n vorm van energie. Watter uitset ook al nie deur die chemie geabsorbeer word nie, sal die onderliggende deel of substraat sowel as omliggende masjienkomponente verhit.
UV-LED's is ook elektriese komponente met ondoeltreffendheid wat aangedryf word deur die rou halfgeleierontwerp en vervaardiging sowel as vervaardigingsmetodes en komponente wat gebruik word om die LED's in die groter uithardingseenheid te verpak. Terwyl die temperatuur van 'n kwikdampkwartsbuis tussen 600 en 800 °C gehou moet word tydens werking, moet die LED pn-aansluitingstemperatuur onder 120 °C bly. Slegs 35-50% van die elektrisiteit wat 'n UV-LED-skikking aandryf, word omgeskakel na ultraviolet uitset (hoogs golflengte afhanklik). Die res word omskep in termiese hitte wat verwyder moet word om die gewenste aansluitingstemperatuur te handhaaf en spesifieke stelselbestraling, energiedigtheid en eenvormigheid te verseker, asook 'n lang lewe. LED's is inherent langdurige vaste-toestand toestelle, en die integrasie van LED's in groter samestellings met behoorlik ontwerpte en onderhou verkoelingstelsels is van kritieke belang om langlewe spesifikasies te bereik. Nie alle UV-uithardingstelsels is dieselfde nie, en onbehoorlik ontwerpte en afgekoelde UV-LED-uithardingstelsels het 'n groter waarskynlikheid om te oorverhit en katastrofies te misluk.
Boog/LED hibriede lampe
In enige mark waar splinternuwe tegnologie ingestel word as 'n plaasvervanger vir bestaande tegnologie, kan daar bewing wees oor aanvaarding sowel as skeptisisme oor prestasie. Potensiële gebruikers vertraag dikwels aanvaarding totdat 'n goed gevestigde installasiebasis vorm, gevallestudies gepubliseer word, positiewe getuigskrifte in massa begin sirkuleer, en/of hulle eerstehandse ondervinding of verwysings verkry van individue en maatskappye wat hulle ken en vertrou. Harde bewyse word dikwels vereis voordat 'n hele mark die oue heeltemal prysgee en ten volle na die nuwe oorgaan. Dit help nie dat suksesverhale geneig is om streng geheime te wees nie, aangesien vroeë aannemers nie wil hê dat mededingers vergelykbare voordele moet besef nie. Gevolglik kan beide werklike en oordrewe verhale van teleurstelling soms deur die hele mark weerklink wat die ware meriete van nuwe tegnologie kamoefleer en aanvaarding verder vertraag.
Deur die geskiedenis heen, en as 'n teenstrydigheid teen onwillige aanvaarding, is hibriede ontwerpe dikwels omhels as 'n oorgangsbrug tussen die gevestigde en nuwe tegnologie. Hibriede laat gebruikers toe om selfvertroue te kry en self te bepaal hoe en wanneer nuwe produkte of metodes gebruik moet word, sonder om huidige vermoëns in te boet. In die geval van UV-verharding, laat 'n hibriede stelsel gebruikers toe om vinnig en maklik te ruil tussen kwikdamplampe en LED-tegnologie. Vir lyne met veelvuldige uithardingstasies laat basters perse toe om 100% LED, 100% kwikdamp te laat loop, of watter mengsel van die twee tegnologieë ook al benodig word vir 'n gegewe werk.
GEW bied boog/LED hibriede stelsels vir webomsetters. Die oplossing is ontwikkel vir GEW se grootste mark, smalweb-etiket, maar die hibriede ontwerp het ook gebruik in ander web- en nie-webtoepassings (Figuur 6). Die boog/LED bevat 'n algemene lampkophuis wat óf 'n kwikdamp- of LED-kasset kan akkommodeer. Albei kassette loop van 'n universele krag- en beheerstelsel af. Intelligensie binne die stelsel maak differensiasie tussen kassettipes moontlik en verskaf outomaties die toepaslike krag, verkoeling en operateur-koppelvlak. Die verwydering of installering van enige van GEW se kwikdamp- of LED-kassette word gewoonlik binne sekondes bewerkstellig met 'n enkele inbussleutel.
FIGUUR 6 »Boog/LED-stelsel vir web.
Excimer lampe
Excimer-lampe is 'n soort gasontladingslamp wat kwasi-monochromatiese ultravioletenergie uitstraal. Terwyl eksimeerlampe in talle golflengtes beskikbaar is, is algemene ultravioletuitsette gesentreer op 172, 222, 308 en 351 nm. 172-nm-eksimerlampe val binne die vakuum-UV-band (100 tot 200 nm), terwyl 222 nm uitsluitlik UVC (200 tot 280 nm) is. 308-nm-eksimerlampe straal UVB uit (280 tot 315 nm), en 351 nm is soliede UVA (315 tot 400 nm).
172-nm vakuum UV-golflengtes is korter en bevat meer energie as UVC; hulle sukkel egter om baie diep in stowwe deur te dring. Trouens, 172-nm-golflengtes word heeltemal geabsorbeer binne die boonste 10 tot 200 nm van UV-geformuleerde chemie. As gevolg hiervan sal 172-nm-eksimeerlampe slegs die buitenste oppervlak van UV-formulerings kruisverbind en moet dit in kombinasie met ander uithardingstoestelle geïntegreer word. Aangesien vakuum-UV-golflengtes ook deur lug geabsorbeer word, moet 172-nm-eksimeerlampe in 'n stikstof-geïnteereerde atmosfeer bedryf word.
Die meeste excimerlampe bestaan uit 'n kwartsbuis wat as 'n diëlektriese versperring dien. Die buis is gevul met seldsame gasse wat in staat is om eksimer- of eksipleksmolekules te vorm (Figuur 7). Verskillende gasse produseer verskillende molekules, en die verskillende opgewekte molekules bepaal watter golflengtes deur die lamp uitgestraal word. 'n Hoëspanningselektrode loop langs die binnelengte van die kwartsbuis, en grondelektrodes loop langs die buitelengte. Spannings word teen hoë frekwensies in die lamp ingepuls. Dit veroorsaak dat elektrone binne die interne elektrode vloei en oor die gasmengsel na die eksterne grondelektrodes ontlaai. Hierdie wetenskaplike verskynsel staan bekend as diëlektriese versperring ontlading (DBD). Soos elektrone deur die gas beweeg, tree hulle in wisselwerking met atome en skep geaktiveerde of geïoniseerde spesies wat eksimer- of eksipleksmolekules produseer. Eksimer- en ekssiplekmolekules het 'n ongelooflike kort lewe, en soos hulle ontbind van 'n opgewekte toestand na 'n grondtoestand, word fotone van 'n kwasi-monochromatiese verspreiding vrygestel.
FIGUUR 7 »Excimer lamp
Anders as kwikdamplampe word die oppervlak van 'n eksimerlamp se kwartsbuis nie warm nie. As gevolg hiervan werk die meeste excimer-lampe met min tot geen verkoeling nie. In ander gevalle word 'n lae vlak van verkoeling vereis wat tipies deur stikstofgas voorsien word. As gevolg van die lamp se termiese stabiliteit, is excimer-lampe onmiddellik 'AAN/UIT' en benodig geen opwarm- of afkoelsiklusse nie.
Wanneer eksimeerlampe wat by 172 nm uitstraal in kombinasie met beide kwasi-monochromatiese UVA-LED-uithardingstelsels en breëband kwikdamplampe geïntegreer word, word matte oppervlakeffekte geproduseer. UVA LED-lampe word eers gebruik om die chemie te gel. Kwasi-monochromatiese eksimeerlampe word dan gebruik om die oppervlak te polimeriseer, en laastens kruisbind breëbandkwiklampe die res van die chemie. Die unieke spektrale uitsette van die drie tegnologieë wat in afsonderlike stadiums toegepas word, lewer voordelige optiese en funksionele oppervlakgenesingseffekte wat nie met enige een van die UV-bronne op sy eie bereik kan word nie.
Excimer-golflengtes van 172 en 222 nm is ook effektief om gevaarlike organiese stowwe en skadelike bakterieë te vernietig, wat excimer-lampe prakties maak vir oppervlakskoonmaak, ontsmetting en oppervlak-energiebehandelings.
Lamp Lewe
Met betrekking tot lamp- of gloeilampleeftyd, is GEW se booglampe gewoonlik tot 2 000 uur. Lamplewe is nie absoluut nie, aangesien UV-uitset geleidelik mettertyd afneem en deur verskeie faktore beïnvloed word. Die ontwerp en kwaliteit van die lamp, sowel as die werkstoestand van die UV-stelsel en die reaktiwiteit van die formulering maak saak. Behoorlik ontwerpte UV-stelsels verseker dat die korrekte krag en verkoeling wat deur die spesifieke lamp (gloeilamp) ontwerp vereis word, voorsien word.
GEW-verskafde lampe (gloeilampe) bied altyd die langste lewensduur wanneer dit in GEW-uithardingstelsels gebruik word. Sekondêre toevoerbronne het oor die algemeen die lamp van 'n monster omgekeerd ontwerp, en die kopieë mag nie dieselfde eindpasstuk, kwarts-deursnee, kwikinhoud of gasmengsel bevat nie, wat alles die UV-uitset en hitte-opwekking kan beïnvloed. Wanneer hitte-opwekking nie teen stelselverkoeling gebalanseer word nie, ly die lamp in beide uitset en lewensduur. Lampe wat koeler loop, straal minder UV uit. Lampe wat warmer word, hou nie so lank nie en krom by hoë oppervlaktemperature.
Die lewensduur van elektrodebooglampe word beperk deur die lamp se werkstemperatuur, die aantal lopieure en die aantal begin of stakings. Elke keer as 'n lamp met 'n hoëspanningsboog getref word tydens aanskakeling, slyt 'n bietjie van die wolframelektrode weg. Uiteindelik sal die lamp nie weer slaan nie. Elektrodebooglampe bevat sluitermeganismes wat, wanneer dit aangeskakel is, UV-uitset blokkeer as 'n alternatief om die lampkrag herhaaldelik te laat draai. Meer reaktiewe ink, bedekkings en kleefmiddels kan langer lamplewe tot gevolg hê; terwyl minder reaktiewe formulerings meer gereelde lampveranderings kan vereis.
UV-LED-stelsels hou inherent langer as konvensionele lampe, maar UV-LED-lewe is ook nie 'n absolute nie. Soos met konvensionele lampe, het UV-LED's beperkings in hoe hard hulle aangedryf kan word en moet dit oor die algemeen werk met aansluitingstemperature onder 120 °C. Oordryf LED's en onderverkoelende LED's sal die lewe in gevaar stel, wat lei tot vinniger agteruitgang of katastrofiese mislukking. Nie alle UV-LED-stelselverskaffers bied tans ontwerpe aan wat aan die hoogste gevestigde leeftyd van meer as 20 000 uur voldoen nie. Die beter ontwerpte en onderhou stelsels sal langer as 20 000 uur hou, en die minderwaardige stelsels sal binne baie korter vensters misluk. Die goeie nuus is dat LED-stelselontwerpe steeds verbeter en langer hou met elke ontwerpiterasie.
Oson
Wanneer korter UVC-golflengtes suurstofmolekules (O2) beïnvloed, veroorsaak dit dat suurstofmolekules (O2) in twee suurstofatome (O) verdeel. Die vrye suurstofatome (O) bots dan met ander suurstofmolekules (O2) en vorm osoon (O3). Aangesien trisuurstof (O3) op grondvlak minder stabiel is as dioxygen (O2), keer osoon geredelik terug na 'n suurstofmolekule (O2) en 'n suurstofatoom (O) soos dit deur atmosferiese lug dryf. Vrye suurstofatome (O) kombineer dan met mekaar binne die uitlaatstelsel om suurstofmolekules (O2) te produseer.
Vir industriële UV-uithardingstoepassings word osoon (O3) geproduseer wanneer atmosferiese suurstof in wisselwerking tree met ultravioletgolflengtes onder 240 nm. Breëband-kwikdamp-uithardingsbronne straal UVC uit tussen 200 en 280 nm, wat 'n deel van die osoongenererende streek oorvleuel, en excimerlampe straal vakuum UV uit by 172 nm of UVC by 222 nm. Osoon wat deur kwikdamp- en eksimer-hardingslampe geskep word, is onstabiel en nie 'n beduidende omgewingsbekommernis nie, maar dit is nodig dat dit uit die onmiddellike omgewing rondom werkers verwyder word, aangesien dit 'n respiratoriese irritasie en giftig is op hoë vlakke. Aangesien kommersiële UV-LED-uithardingstelsels UVA-uitset tussen 365 en 405 nm uitstraal, word osoon nie gegenereer nie.
Osoon het 'n reuk soortgelyk aan die reuk van metaal, 'n brandende draad, chloor en 'n elektriese vonk. Menslike reuksintuie kan osoon so laag as 0,01 tot 0,03 dele per miljoen (dpm) opspoor. Alhoewel dit verskil volgens persoon en aktiwiteitsvlak, kan konsentrasies groter as 0,4 dpm tot nadelige respiratoriese effekte en hoofpyn lei. Behoorlike ventilasie moet op UV-uithardingslyne geïnstalleer word om werkers blootstelling aan osoon te beperk.
UV-verhardingstelsels is oor die algemeen ontwerp om die uitlaatlug te bevat soos dit die lampkoppe verlaat, sodat dit weggevoer kan word van operateurs en buite die gebou waar dit natuurlik verval in die teenwoordigheid van suurstof en sonlig. Alternatiewelik bevat osoonvrye lampe 'n kwartsbymiddel wat osoongenererende golflengtes blokkeer, en fasiliteite wat leidings wil vermy of gate in die dak wil sny, gebruik dikwels filters by die uitgang van uitlaatwaaiers.
Pos tyd: Jun-19-2024
