Το 2013 σημειώθηκε επέκταση της χρήσης LED σε εφαρμογές σκλήρυνσης με υπεριώδη ακτινοβολία με εκπομπούς υψηλότερης ισχύος που επιτρέπουν ταχύτερους χρόνους σκλήρυνσης σε μια ποικιλία επιστημών ζωής και βιομηχανικών εφαρμογών, γράφει ο BILL CORTELYOU και αυξήθηκε επίσης η διάρκεια ζωής των εξαρτημάτων.
Όταν οι άνθρωποι ακούνε τους όρους «δίοδοι εκπομπής φωτός» ή «LED», οι περισσότεροι άνθρωποι σκέφτονται ορατά LED για εφαρμογές φωτισμού. Πράγματι, η τεχνολογία LED χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο σε όλο τον κόσμο για φωτισμό εσωτερικού χώρου, φωτισμό εξωτερικού χώρου, φωτισμό δρόμου, αυτοκίνητα και σήμανση. Υπάρχουν όμως πολλές άλλες βιομηχανικές εφαρμογές, όπως σκλήρυνση (ξήρανση) και ανίχνευση πλαστών. Η τεχνολογία LED υπεριώδους ακτινοβολίας (UV) για τη θεραπεία είναι ένα από τα τμήματα της αγοράς που έχει αποκτήσει παγκόσμια αποδοχή και συνεχίζει να αυξάνεται. Ας εξετάσουμε την κατάσταση της τεχνολογίας σκλήρυνσης με υπεριώδη ακτινοβολία και ας εξετάσουμε πόσο καλά τα LED πληρούν τις υποσχέσεις για ανάληψη αυτού του χώρου.
Η σκλήρυνση με υπεριώδη ακτινοβολία αναφέρεται σε μια τεχνική που χρησιμοποιεί την παραγωγή ενέργειας από τις λυχνίες LED στο φάσμα UV για την επεξεργασία μελανιών, επιστρώσεων, συγκολλητικών και άλλων υλικών που μπορούν να σκληρυνθούν με υπεριώδη ακτινοβολία. Η ενέργεια που παράγεται από το υπεριώδες φως πυροδοτεί μια αλυσιδωτή αντίδραση με αποτέλεσμα πολυμερισμό του υλικού, σκλήρυνση ή σκλήρυνση του υλικού (Εικ. 1). Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τη σκλήρυνση με υπεριώδη ακτινοβολία, ανατρέξτε στην ενότητα «Οι ενδεικτικές λυχνίες UV αυξάνουν την ήσυχη πλευρά της αγοράς LED» (σύνδεσμοι στο κάτω μέρος του άρθρου).
Το υπεριώδες φως προκαλεί αλυσιδωτή αντίδραση με αποτέλεσμα τη σκλήρυνση υλικών όπως μελάνια ή κόλλες.
ΣΥΚΟ. 1. Το υπεριώδες φως προκαλεί αλυσιδωτή αντίδραση με αποτέλεσμα τη σκλήρυνση υλικών όπως μελάνια ή κόλλες.
Παραδοσιακά, οι λάμπες UV με βάση τον υδράργυρο έχουν χρησιμοποιηθεί για τη σκλήρυνση, αλλά τώρα η πιο αποδοτική ενέργεια και φιλική προς το περιβάλλον τεχνολογία UV με βάση LED έχει αποδειχθεί μια ανώτερη λύση για πολλές εφαρμογές. Η τεχνολογία σκλήρυνσης LED χρησιμοποιεί LED ημιαγωγών για την προβολή του υπεριώδους φωτός όταν ένα ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται μέσω αυτών. Όταν ένα LED είναι προκατειλημμένο, τα ηλεκτρόνια μπορούν να ανασυνδυαστούν με οπές ηλεκτρονίων μέσα στη συσκευή, απελευθερώνοντας έτσι ενέργεια με τη μορφή φωτονίων.
Το χρώμα του εκπεμπόμενου φωτός ή της αντίστοιχης ενέργειας του φωτονίου καθορίζεται από το ενεργειακό κενό του υλικού ημιαγωγού. Ορισμένες εταιρείες που κάνουν LED που χρησιμοποιούνται για γενικό φωτισμό κάνουν επίσης LED που εκπέμπουν στο φάσμα UV
Εξελίξεις στη σκλήρυνση UV-LED
Είναι αποδεκτό γεγονός για πολλές βιομηχανίες ότι οι λαμπτήρες LED παρέχουν πολλά πλεονεκτήματα, όπως χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας, μεγαλύτερη διάρκεια ζωής, βελτιωμένη αντοχή, μικρότερο συντελεστή μορφής και ταχύτερη ενεργοποίηση / απενεργοποίηση. Αυτά τα πλεονεκτήματα είναι επίσης σημαντικά στη θεραπεία εφαρμογών.
Η τεχνολογία σκλήρυνσης UV-LED έχει προχωρήσει σημαντικά τα τελευταία χρόνια και είναι τώρα άμεσα διαθέσιμη για μια ποικιλία εφαρμογών σε εκτύπωση, επιστρώσεις και κόλλες. Υπάρχουν πολλά οφέλη που οδηγούν τις εταιρείες να κινηθούν προς την αποδοχή της τεχνολογίας UV-LED, όπως η υψηλότερη παραγωγικότητα και μια πιο φιλική προς το περιβάλλον λύση, την οποία απαιτούν όλο και περισσότεροι τελικοί πελάτες. Καθώς οι κατασκευαστές αναπτύσσουν συστήματα σκλήρυνσης UV-LED, γνωρίζοντας πώς λειτουργούν τα βασικά υπο-συστατικά, θα συμβάλει στη δημιουργία του βέλτιστου συστήματος και, συνεπώς, στη μείωση των συνολικών περιβαλλοντικών επιπτώσεων της διαδικασίας και ταυτόχρονα διατήρηση ή βελτίωση της παραγωγικότητας και της απόδοσης του προϊόντος.
Τμήματα εφαρμογών
Το Curing είναι μια ευρεία αγορά με πολλές εξειδικευμένες εφαρμογές. Ας εξετάσουμε όμως μερικά από τα σημαντικότερα τμήματα εφαρμογών:
Εκτύπωση:. Η διαδικασία σκλήρυνσης με υπεριώδη ακτινοβολία χρησιμοποιείται στη βιομηχανία εκτύπωσης για περισσότερα από τριάντα χρόνια Η τεχνολογία σκλήρυνσης LED για εκτυπωτές UV αντικαθιστά γρήγορα την παλαιότερη τεχνολογία με συναρπαστικά πλεονεκτήματα από καλύτερα οικονομικά, δυνατότητες συστήματος και περιβαλλοντικά οφέλη Τεχνολογία σκλήρυνσης UV-LED. είναι ιδανικό για την υπεριώδη σκλήρυνση μελανιών σε ψηφιακό inkjet, οθόνη, φλεξογραφικό και άλλες διαδικασίες εκτύπωσης.
Επιστρώσεις: Ένας σημαντικός αριθμός επιχρισμάτων θεραπεύεται σήμερα παγκοσμίως με πηγές UV-LED σε εφαρμογές που κυμαίνονται από παραδοσιακά υλικά όπως δάπεδα και ντουλάπια έως προηγμένα ηλεκτρονικά. Η ανάπτυξη υλικών και οι μακροπρόθεσμες δοκιμές απόδοσης θα ανοίξουν περαιτέρω αγορές στους τομείς της αυτοκινητοβιομηχανίας, των ηλεκτρονικών. , οικιακά και εμπορικά δομικά υλικά.
Κόλλες: Οι κόλλες UV είναι ένα εξαιρετικό εργαλείο στις σύγχρονες διαδικασίες συναρμολόγησης και κατασκευής με ηλεκτρονικό έλεγχο και σταθερότητα UV-LED, διασφαλίζοντας άριστα αποτελέσματα σε μια μεγάλη ποικιλία εφαρμογών κόλλας UV-LED από ιατρικές συσκευές έως τα πιο προηγμένα ηλεκτρονικά καταναλωτικά προϊόντα.
Στιγμιότυπο του 2013
Το 2013 ήταν μια ακόμη χρονιά έντονης ανάπτυξης στην υιοθέτηση LED-UV. Τα τελευταία χρόνια, υπήρξε μεγάλη συζήτηση σχετικά με το ποσοστό υιοθέτησης και χρησιμότητας για το ευρύ φάσμα εφαρμογών σκλήρυνσης UV. Ουσιαστικά, το ερώτημα ήταν «Η τεχνολογία σκλήρυνσης UV-LED θα εκπληρώσει την υπόσχεσή της; «Λοιπόν, η απάντηση είναι ναι! Στην πραγματικότητα, έχει ξεπεράσει την υπόσχεση και θα συνεχίσει την ισχυρή ανάπτυξή του, θα επιταχύνει και θα ανοίξει νέες αγορές UV.
Οι πρώτες ανησυχίες για την παραγωγή, τη διάρκεια ζωής και το κόστος έχουν αντιμετωπιστεί με ταχεία βελτίωση της τεχνολογίας και των προϊόντων. Σήμερα, η τεχνολογία σκλήρυνσης UV-LED πληροί ένα ευρύ φάσμα απαιτήσεων εφαρμογής και συνεχίζει να βελτιώνεται με ταχύ ρυθμό. Οι λαμπτήρες 16 W / cm2, που σκληραίνουν με τις υψηλότερες απαιτήσεις ταχύτητας, στέλνουν όγκο για περισσότερα από δύο χρόνια Οι κατασκευαστές λαμπτήρων αναφέρουν συνήθως τις προσδοκίες διάρκειας ζωής άνω των 20.000 ωρών έγκαιρης - .. διπλάσιο από αυτό που αναφέρθηκε λίγα πριν από χρόνια
Σχεδόν όλοι οι πάροχοι υλικών που μπορούν να σκληρυνθούν με υπεριώδη ακτινοβολία διαθέτουν χημικές ουσίες που μπορούν να σκληρυνθούν με υπεριώδη ακτινοβολία LED μαζί με επιθετική τεχνολογία και οδικούς χάρτες προϊόντων. Παρόλο που η μονοχρωματική φύση των λαμπτήρων UV-LED απαιτεί ιδιαίτερη προσοχή από τους φαρμακοποιούς, δεν υπήρξε μακροπρόθεσμο εμπόδιο όπως φανταζόταν κάποτε.
Μία από τις πιο συναρπαστικές πτυχές της χρήσης μιας διαδικασίας σκλήρυνσης UV-LED είναι ότι ανοίγει πολλές νέες δυνατότητες επεξεργασίας με τον ακριβή ηλεκτρονικό έλεγχο της παροχής ενέργειας. Πολλοί χρήστες έχουν προσαρμόσει τις διαδικασίες τους για να επιτύχουν αποτελέσματα ακατάλληλα με άλλα μέσα. Σήμερα υπάρχουν πολλές ιδιόκτητες χρήσεις ενεργειακού ελέγχου σε διάφορες εφαρμογές.
Πρόσφατα ορόσημα
Εξετάστε τα ορόσημα που επιτεύχθηκαν το 2013. Η έκθεση της Labelexpo Europe 2013 αντικατοπτρίζει την υιοθέτηση μεγάλης κλίμακας UV-LED. Η εκδήλωση επικύρωσε τους ισχυρισμούς για ταχεία υιοθέτηση UV-LED σκλήρυνσης. Η εκπομπή ανέφερε ρεκόρ συμμετοχής, προσελκύοντας 31.795 επισκέπτες (αύξηση 11% το 2011) από 158 χώρες (από 123 το 2011) με σχεδόν 600 εκθέτες (από 550 το 2011). Οπουδήποτε κοιτούσαν, οι παρευρισκόμενοι είδαν συστήματα σκλήρυνσης UV-LED να εφαρμόζονται σε μηχανήματα. Στην παραδοσιακή ισχύ των ψηφιακών inkjet των UV LED προστέθηκαν περιστροφική εκτύπωση οθόνης, σκλήρυνση περιοχής, όφσετ και φλεξογραφική εκτύπωση.
Η σύγκριση του Labelexpo 2013 με το Labelexpo 2011 αποδεικνύει πόσο γρήγορα η βιομηχανία υιοθέτησε την τεχνολογία. Πάνω από 80 λάμπες σκλήρυνσης UV-LED εγκαταστάθηκαν σε εξοπλισμό στην εκπομπή του 2013, από 10 περιπτώσεις κατά τη διάρκεια της εκπομπής του 2011 για αύξηση 8x. Οι χρήσεις σκλήρυνσης κυμαίνονταν από την καρφίτσα έως την πλήρη θεραπεία και πολλοί από τους εκτυπωτές βασίστηκαν σε 100% UV-LED
Προσελκύοντας τον υψηλότερο αριθμό συμμετεχόντων στην ιστορία της, το παγκόσμιο βραβείο καινοτομίας της Label Industry, με τη χορηγία του Label& Narrow Web, Ετικέτες& Τα Labeling και τα περιοδικά NarroWebTech κέρδισαν από κοινού οι Mark Andy και Flint Group Narrow Web. Η Flint Group τιμήθηκε για την τεχνολογία μελανιού Ekocure UV-LED, την οποία οι κριτές περιέγραψαν ότι παρέχουν βελτιωμένη απόκριση σκλήρυνσης, εξοικονόμηση κόστους και παραγωγικότητας, μείωση απορριμμάτων, εξοικονόμηση ενέργειας και βελτιωμένη ασφάλεια που αναμφίβολα θα έχουν σημαντικό αντίκτυπο στο μέλλον της ετικέτας βιομηχανία. Ο Mark Andy αναγνωρίστηκε για τη συμπληρωματική τεχνολογία σκλήρυνσης μελανιού ProLED, η οποία προσφέρει υψηλούς ρυθμούς παραγωγής και εξοικονόμηση ενέργειας 50%.
Περισσότεροι προμηθευτές διαμόρφωσης υλικού
Κατά την έλευση της σκλήρυνσης UV-LED, πριν από περίπου δέκα χρόνια, πολύ λίγοι τύποι μελανιών, επιστρώσεων και συγκολλητικών ήταν συμβατοί με την τεχνολογία UV-LED. Όπως δείχνει το Σχήμα 2, η φασματική κατανομή ενέργειας των LED UV είναι πολύ διαφορετική από αυτή των λαμπτήρων υδραργύρου και πράγματι βρίσκεται σε πολύ στενότερη ζώνη. Αυτή η διαφορά απαιτούσε νέα υλικά σκευάσματα.
