Ang alisngaw sa mercury, light-emitting diode (LED), ug excimer kay lahi nga mga teknolohiya sa UV-curing lamp. Samtang ang tanan nga tulo gigamit sa lainlaing mga proseso sa photopolymerization aron i-crosslink ang mga tinta, coatings, adhesives, ug extrusions, ang mga mekanismo nga nagmugna sa radiation nga enerhiya sa UV, ingon man ang mga kinaiya sa katugbang nga spectral output, hingpit nga lahi. Ang pagsabut niini nga mga kalainan hinungdanon sa pagpauswag sa aplikasyon ug pagporma, pagpili sa gigikanan sa UV-curing, ug paghiusa.
Mercury Vapor Lamps
Parehong electrode arc lamp ug electrode-less microwave lamps naa sa kategorya nga mercury vapor. Ang mercury vapor lamp usa ka klase sa medium-pressure, gas-discharge lamp diin gamay nga kantidad sa elemental nga mercury ug inert gas ang gialisngaw ngadto sa plasma sulod sa sealed quartz tube. Ang Plasma usa ka talagsaon nga taas nga temperatura nga ionized gas nga makahimo sa pagdala sa elektrisidad. Gihimo kini pinaagi sa pag-aplay sa usa ka electrical boltahe tali sa duha ka electrodes sulod sa usa ka arc lamp o pinaagi sa microwaving sa usa ka electrode-less lamp sulod sa usa ka enclosure o lungag nga susama sa konsepto sa usa ka panimalay microwave oven. Sa higayon nga maalisngaw, ang mercury plasma mopagawas ug halapad nga spectrum nga kahayag sa ultraviolet, makita, ug infrared nga wavelength.
Sa kaso sa usa ka de-koryenteng arc lamp, ang usa ka gipadapat nga boltahe nagpakusog sa sealed quartz tube. Kini nga enerhiya nag-alisngaw sa mercury ngadto sa usa ka plasma ug nagpagawas sa mga electron gikan sa alisngaw nga mga atomo. Usa ka bahin sa mga electron (-) modagayday paingon sa positibo nga tungsten electrode o anode (+) sa lampara ug ngadto sa electrical circuit sa UV system. Ang mga atomo nga adunay bag-ong nawala nga mga electron mahimong positibo nga kusog nga mga kasyon (+) nga modagayday padulong sa negatibo nga gikargahan nga tungsten electrode o cathode (-) sa lampara. Sa ilang paglihok, ang mga kation moigo sa neyutral nga mga atomo sa gas mixture. Ang epekto nagbalhin sa mga electron gikan sa neyutral nga mga atomo ngadto sa mga kation. Samtang ang mga cation makakuha og mga electron, kini mahulog sa usa ka kahimtang nga mas ubos nga enerhiya. Ang energy differential gipagawas isip mga photon nga nagdan-ag sa gawas gikan sa quartz tube. Kon ang lampara haom nga gipaandar, insakto nga gipabugnaw, ug gipaandar sulod sa mapuslanong kinabuhi niini, ang kanunay nga suplay sa bag-ong nabuhat nga mga kasyon (+) mobitik paingon sa negatibong electrode o cathode (-), nga moigo sa mas daghang atomo ug mopatunghag padayon nga pagbuga sa UV nga kahayag. Ang mga lampara sa microwave naglihok sa parehas nga paagi gawas nga ang mga microwave, nailhan usab nga frequency sa radyo (RF), nag-ilis sa electrical circuit. Tungod kay ang mga lampara sa microwave walay mga tungsten electrodes ug usa lamang ka silyado nga quartz tube nga adunay mercury ug inert gas, kini kasagarang gitawag nga electrodeless.
Ang output sa UV sa broadband o broad-spectrum nga mercury vapor nga mga lampara nagsangkap sa ultraviolet, makita, ug infrared nga mga wavelength, sa gibanabana nga parehas nga proporsyon. Ang ultraviolet nga bahin naglakip sa usa ka mix sa UVC (200 ngadto sa 280 nm), UVB (280 ngadto sa 315 nm), UVA (315 ngadto sa 400 nm), ug UVV (400 ngadto sa 450 nm) wavelength. Ang mga lampara nga nagpagawas sa UVC sa mga wavelength nga ubos sa 240 nm makamugna og ozone ug nagkinahanglan og tambutso o pagsala.
Ang spectral nga output alang sa mercury vapor lamp mahimong mausab pinaagi sa pagdugang og gamay nga kantidad sa dopants, sama sa: iron (Fe), gallium (Ga), lead (Pb), tin (Sn), bismuth (Bi), o indium (In). ). Ang gidugang nga mga metal nagbag-o sa komposisyon sa plasma ug, tungod niini, ang enerhiya nga gipagawas kung ang mga kation makakuha mga electron. Ang mga lampara nga adunay dugang nga mga metal gitawag nga doped, additive, ug metal halide. Kadaghanan sa UV-formulated inks, coatings, adhesives, ug extrusions gidisenyo nga mohaum sa output sa bisan hain nga standard mercury- (Hg) o iron- (Fe) doped lamps. Ang mga iron-doped nga lampara nagbalhin sa bahin sa UV nga output ngadto sa mas taas, duol nga makita nga mga wavelength, nga moresulta sa mas maayo nga pagsulod pinaagi sa mas baga, daghan nga pigmented nga mga pormulasyon. Ang mga pormulasyon sa UV nga adunay sulud nga titanium dioxide lagmit nga makaayo nga mas maayo gamit ang gallium (GA)-doped lamp. Kini tungod kay ang mga lampara sa gallium nagbalhin sa usa ka hinungdanon nga bahin sa output sa UV padulong sa mga wavelength nga mas taas kaysa 380 nm. Tungod kay ang titanium dioxide additives sa kasagaran dili mosuhop sa kahayag sa ibabaw sa 380 nm, ang paggamit sa gallium lamps uban sa puti nga mga pormulasyon nagtugot sa dugang nga UV nga enerhiya nga masuhop sa photoinitiators sukwahi sa additives.
Ang mga spectral nga profile naghatag og mga formulator ug end user og biswal nga representasyon kung giunsa ang radiated nga output alang sa usa ka piho nga disenyo sa lampara giapod-apod sa tibuok electromagnetic spectrum. Samtang ang inalisngaw nga mercury ug additive nga mga metal adunay gihubit nga mga kinaiya sa radiation, ang tukma nga pagsagol sa mga elemento ug inert gas sa sulod sa quartz tube kauban ang pagtukod sa lampara ug disenyo sa sistema sa pag-ayo tanan nag-impluwensya sa output sa UV. Ang spectral nga output sa usa ka non-integrated lamp nga gipaandar ug gisukod sa usa ka lamp supplier sa open air adunay lahi nga spectral output kay sa usa ka lampara nga gitaod sulod sa usa ka lamp head nga adunay saktong pagkadisenyo nga reflector ug cooling. Ang mga spectral nga profile dali nga makuha gikan sa mga supplier sa sistema sa UV, ug mapuslanon sa pagpalambo sa pormulasyon ug pagpili sa lampara.
Ang usa ka komon nga spectral nga profile naglaraw sa spectral irradiance sa y-axis ug wavelength sa x-axis. Ang spectral irradiance mahimong ipakita sa daghang paagi lakip ang absolutong bili (eg W/cm2/nm) o arbitraryo, relatibo, o normalized (unit-ubos) nga mga lakang. Ang mga profile kasagarang nagpakita sa impormasyon ingon nga usa ka tsart sa linya o ingon nga usa ka tsart sa bar nga nag-grupo sa output ngadto sa 10 nm bands. Ang mosunod nga mercury arc lamp spectral output graph nagpakita sa relatibong irradiance kalabot sa wavelength sa mga sistema sa GEW (Figure 1).
FIGURE 1 »Spectral output chart alang sa mercury ug iron.
Ang lampara mao ang termino nga gigamit sa pagtumong sa UV-emitting quartz tube sa Europe ug Asia, samtang ang North ug South Americans kasagarang mogamit ug interchangeable mix sa bombilya ug lampara. Ang lampara ug ulo sa lampara parehong nagtumong sa bug-os nga asembliya nga nagbutang sa quartz tube ug tanan nga uban pang mekanikal ug elektrikal nga sangkap.
Electrode Arc Lamps
Electrode arc lamp systems naglangkob sa usa ka lamp head, usa ka cooling fan o chiller, usa ka power supply, ug usa ka human-machine interface (HMI). Ang ulo sa lampara naglakip sa usa ka lampara (bombilya), usa ka reflector, usa ka metal nga casing o housing, usa ka shutter assembly, ug usahay usa ka quartz nga bintana o wire guard. Ang GEW nagbutang sa iyang mga quartz tubes, reflector, ug shutter mechanisms sulod sa cassette assemblies nga daling makuha gikan sa gawas nga lamp head casing o housing. Ang pagtangtang sa usa ka GEW cassette kasagarang mahuman sulod sa mga segundo gamit ang usa ka Allen wrench. Tungod kay ang output sa UV, ang kinatibuk-ang gidak-on ug porma sa ulo sa lampara, ang mga bahin sa sistema, ug ang mga kinahanglanon nga gamit sa kagamitan magkalainlain sa aplikasyon ug merkado, ang mga sistema sa electrode arc lamp sa kasagaran gidisenyo alang sa gihatag nga kategorya sa mga aplikasyon o parehas nga mga tipo sa makina.
Ang mercury vapor lamp nga nagpagawas ug 360° nga kahayag gikan sa quartz tube. Ang mga sistema sa arko nga lampara naggamit sa mga reflector nga nahimutang sa mga kilid ug likod sa lampara aron makuha ug mas mapokus ang kahayag ngadto sa usa ka piho nga gilay-on atubangan sa ulo sa lampara. Kini nga gilay-on nailhan nga pokus ug diin ang irradiance labing dako. Ang mga arko nga lampara kasagarang mobuga sa gilay-on nga 5 ngadto sa 12 W/cm2 sa focus. Tungod kay sa palibot sa 70% sa UV output gikan sa lampara ulo gikan sa reflector, kini mao ang importante sa pagpabilin sa reflector limpyo ug sa pag-ilis kanila matag karon ug unya. Ang dili paglimpyo o pag-ilis sa mga reflector usa ka sagad nga hinungdan sa dili igo nga tambal.
Sulod sa kapin sa 30 ka tuig, gipauswag sa GEW ang kahusayan sa mga sistema sa pag-ayo niini, pag-customize sa mga bahin ug output aron matubag ang mga panginahanglanon sa mga piho nga aplikasyon ug merkado, ug nagpalambo sa usa ka dako nga portfolio sa mga aksesorya sa panagsama. Ingon usa ka sangputanan, ang mga komersyal nga tanyag karon gikan sa GEW naglakip sa mga compact housing nga disenyo, mga reflector nga na-optimize alang sa mas dako nga UV reflectance ug pagkunhod sa infrared, hilum nga integral nga mekanismo sa shutter, web skirt ug mga slots, clam-shell web feeding, nitrogen inertion, positibo nga presyur nga mga ulo, touch-screen interface sa operator, solid-state nga suplay sa kuryente, mas dako nga operational efficiencies, UV output monitoring, ug remote system monitoring.
Kung ang medium-pressure nga mga lampara sa electrode nagdagan, ang temperatura sa nawong sa quartz naa sa taliwala sa 600 °C hangtod 800 °C, ug ang temperatura sa internal nga plasma pila ka libo ka degree centigrade. Ang pinugos nga hangin mao ang nag-unang paagi sa pagmentinar sa hustong temperatura sa pag-operate sa lampara ug pagtangtang sa pipila sa gipadan-ag nga infrared nga enerhiya. Ang GEW naghatag niini nga hangin negatibo; kini nagpasabot nga ang hangin gibira pinaagi sa casing, ubay sa reflector ug lampara, ug gikapoy ang asembliya ug layo sa makina o tambal nga nawong. Ang ubang mga sistema sa GEW sama sa E4C naggamit og liquid cooling, nga makapahimo sa usa ka gamay nga mas dako nga UV output ug makapakunhod sa kinatibuk-ang gidak-on sa ulo sa lampara.
Ang mga electrode arc lamp adunay mga warm-up ug cool-down nga mga siklo. Ang mga lampara gihampak nga adunay gamay nga pagpabugnaw. Gitugotan niini ang mercury nga plasma nga mosaka sa gitinguha nga temperatura sa pag-operate, makahimo og libre nga mga electron ug kation, ug makapaarang sa pag-agos karon. Kung ang ulo sa lampara mapalong, ang pagpabugnaw nagpadayon sa pagdagan sulod sa pipila ka minuto aron parehas nga pabugnawon ang quartz tube. Ang usa ka lampara nga init kaayo dili na mohapak pag-usab ug kinahanglang magpadayon sa pagpabugnaw. Ang gitas-on sa start-up ug cool-down cycle, ingon man ang pagkadaot sa mga electrodes sa matag welga sa boltahe mao nga ang pneumatic shutter nga mga mekanismo kanunay nga gisagol sa GEW electrode arc lamp assemblies. Ang Figure 2 nagpakita sa air-cooled (E2C) ug liquid-cooled (E4C) electrode arc lamps.
FIGURE 2 »Liquid-cooled (E4C) ug air-cooled (E2C) electrode arc lamps.
UV LED Lamps
Ang mga semi-konduktor mga solido, kristal nga mga materyales nga medyo conductive. Ang elektrisidad nag-agos pinaagi sa usa ka semi-conductor nga mas maayo kaysa usa ka insulator, apan dili ingon usab sa usa ka metal nga konduktor. Ang natural nga nahitabo apan dili maayo nga mga semi-konduktor naglakip sa mga elemento nga silicon, germanium, ug selenium. Synthetically fabricated semi-conductor nga gidisenyo alang sa output ug efficiency mao ang mga compound nga mga materyales nga adunay mga hugaw nga tukma nga napuno sulod sa kristal nga istruktura. Sa kaso sa UV LEDs, ang aluminum gallium nitride (AlGaN) kay kasagarang gigamit nga materyal.
Ang mga semi-konduktor hinungdanon sa modernong elektroniko ug gi-engineered aron maporma ang mga transistor, diodes, light-emitting diodes, ug micro-processors. Ang mga aparato nga semi-conductor gisagol sa mga de-koryenteng sirkito ug gi-mount sa sulod sa mga produkto sama sa mga mobile phone, laptop, tablet, appliances, eroplano, awto, remote controller, ug bisan mga dulaan sa mga bata. Kining gagmay apan gamhanan nga mga sangkap naghimo sa adlaw-adlaw nga mga produkto nga molihok samtang gitugotan usab ang mga butang nga mahimong compact, nipis, gaan ang timbang, ug mas barato.
Sa espesyal nga kaso sa mga LED, tukma nga gidisenyo ug hinimo sa semi-conductor nga mga materyales nagpagawas sa medyo pig-ot nga wavelength nga mga banda sa kahayag kung konektado sa usa ka tinubdan sa kuryente sa DC. Ang kahayag mamugna lamang kung ang kasamtangan modagayday gikan sa positibo nga anode (+) ngadto sa negatibo nga cathode (-) sa matag LED. Tungod kay ang LED output dali ug dali nga kontrolado ug quasi-monochromatic, ang mga LED angayan nga gamiton isip: indicator lights; infrared nga komunikasyon signal; backlighting alang sa mga TV, laptop, tablet, ug smart phone; electronic nga mga karatula, mga billboard, ug mga jumbotron; ug UV curing.
Ang LED kay positive-negative junction (pn junction). Kini nagpasabot nga ang usa ka bahin sa LED adunay positibo nga karga ug gitawag nga anode (+), ug ang laing bahin adunay negatibo nga karga ug gitawag nga cathode (-). Samtang ang duha ka kilid medyo conductive, ang junction boundary diin ang duha ka kilid magtagbo, nailhan nga depletion zone, dili conductive. Kung ang positibo (+) terminal sa usa ka direkta nga kasamtangan (DC) nga tinubdan sa kuryente konektado sa anode (+) sa LED, ug ang negatibo (-) nga terminal sa tinubdan konektado sa cathode (-), negatibo nga mga electron sa cathode ug positibo nga gikarga nga mga bakante nga electron sa anode gisalikway sa tinubdan sa kuryente ug giduso ngadto sa depletion zone. Kini usa ka forward bias, ug kini adunay epekto sa pagbuntog sa non-conductive boundary. Ang resulta mao nga ang mga libre nga electron sa n-type nga rehiyon motabok ug pun-on ang mga bakante sa p-type nga rehiyon. Samtang ang mga electron modagayday sa utlanan, sila mobalhin ngadto sa usa ka kahimtang sa ubos nga enerhiya. Ang tagsa-tagsa nga drop sa enerhiya gipagawas gikan sa semi-conductor ingon photon sa kahayag.
Ang mga materyales ug dopants nga nagporma sa kristal nga istruktura sa LED nagtino sa spectral nga output. Karon, ang mga tinubdan sa pag-ayo sa LED sa komersyo adunay mga ultraviolet output nga nakasentro sa 365, 385, 395, ug 405 nm, usa ka tipikal nga pagtugot sa ± 5 nm, ug usa ka Gaussian spectral distribution. Mas dako ang peak spectral irradiance (W/cm2/nm), mas taas ang peak sa bell curve. Samtang ang pag-uswag sa UVC nagpadayon tali sa 275 ug 285 nm, ang output, kinabuhi, kasaligan, ug gasto dili pa magamit sa komersyo alang sa mga sistema sa pag-ayo ug aplikasyon.
Tungod kay ang output sa UV-LED sa pagkakaron limitado sa mas taas nga mga wavelength sa UVA, ang usa ka UV-LED curing system wala magpagawas sa broadband spectral output nga kinaiya sa medium-pressure nga mercury vapor lamp. Kini nagpasabut nga ang mga sistema sa pag-ayo sa UV-LED wala magpagawas sa UVC, UVB, labing makita nga kahayag, ug mga infrared nga wavelength nga nagpatunghag init. Samtang kini makahimo sa UV-LED nga mga sistema sa pag-ayo nga magamit sa mas init-sensitive nga mga aplikasyon, ang kasamtangan nga mga tinta, coatings, ug adhesives nga giporma alang sa medium-pressure nga mercury lamp kinahanglan nga reformulated alang sa UV-LED curing systems. Maayo na lang, ang mga supplier sa chemistry labi nga nagdesinyo sa mga halad isip doble nga tambal. Kini nagpasabot nga ang usa ka dual-cure pormulasyon gituyo sa pag-ayo sa usa ka UV-LED nga lampara makaayo usab sa usa ka mercury vapor lamp (Figure 3).
FIGURE 3 »Spectral output chart alang sa LED.
Ang mga sistema sa pag-ayo sa UV-LED sa GEW nagbuga hangtod sa 30 W/cm2 sa bintana nga nagpagawas. Dili sama sa mga electrode arc lamp, ang UV-LED curing system wala maglakip sa mga reflector nga nagdirekta sa kahayag sa kahayag ngadto sa usa ka concentrated focus. Ingon nga resulta, ang UV-LED peak irradiance mahitabo duol sa nagpagawas nga bintana. Ang gibuga nga UV-LED nga mga silaw managlahi gikan sa usag usa samtang ang gilay-on tali sa ulo sa lampara ug sa nawong sa tambal nagdugang. Gipamenos niini ang konsentrasyon sa kahayag ug kadako sa irradiance nga moabot sa ibabaw sa tambal. Samtang ang peak irradiance importante alang sa crosslinking, ang mas taas nga irradiance dili kanunay nga mapuslanon ug mahimo pa gani nga makapugong sa mas dako nga crosslinking density. Ang wavelength (nm), irradiance (W/cm2) ug energy density (J/cm2) tanan adunay importanteng papel sa pag-ayo, ug ang ilang kolektibong epekto sa tambal kinahanglang masabtan sa husto sa panahon sa pagpili sa tinubdan sa UV-LED.
Ang mga LED kay Lambertian nga tinubdan. Sa laing pagkasulti, ang matag UV LED nagpagawas sa uniporme nga forward output sa tibuok 360° x 180° nga hemisphere. Daghang UV LEDs, matag usa sa han-ay sa usa ka millimeter square, gihan-ay sa usa ka laray, usa ka matrix sa mga laray ug mga kolum, o uban pang mga configuration. Kini nga mga subassemblies, nailhan nga modules o arrays, gi-engineered nga adunay gilay-on tali sa mga LED nga nagsiguro sa pagsagol sa mga gaps ug nagpadali sa pagpabugnaw sa diode. Daghang modules o arrays unya gihan-ay sa mas dagkong mga asembliya aron maporma ang lain-laing gidak-on sa UV curing system (Figures 4 ug 5). Ang dugang nga mga sangkap nga gikinahanglan sa paghimo og UV-LED curing system naglakip sa heat sink, emitting window, electronic drivers, DC power supply, liquid cooling system o chiller, ug human machine interface (HMI).
FIGURE 4 »Ang LeoLED nga sistema alang sa web.
FIGURE 5 »LeoLED nga sistema alang sa high-speed multi-lamp installations.
Tungod kay ang mga sistema sa pag-ayo sa UV-LED dili modan-ag sa infrared nga mga wavelength. Sila sa kinaiyanhon nga pagbalhin sa dili kaayo thermal energy ngadto sa cure surface kay sa mercury vapor lamps, apan wala kini magpasabot nga ang UV LEDs kinahanglang isipon nga cold-curing technology. Ang mga sistema sa pag-ayo sa UV-LED mahimong magpagawas sa taas kaayo nga peak irradiance, ug ang mga ultraviolet wavelength usa ka porma sa enerhiya. Bisan unsa nga output nga dili masuhop sa chemistry makapainit sa nagpahiping bahin o substrate ingon man sa palibot nga mga sangkap sa makina.
Ang UV LEDs usab mga electrical component nga adunay mga inefficiencies nga gimaneho sa hilaw nga semi-conductor nga disenyo ug fabrication ingon man mga pamaagi sa paggama ug mga sangkap nga gigamit sa pagputos sa mga LED ngadto sa mas dako nga curing unit. Samtang ang temperatura sa usa ka mercury vapor quartz tube kinahanglan nga huptan tali sa 600 ug 800 °C sa panahon sa operasyon, ang LED pn junction temperatura kinahanglan magpabilin ubos sa 120 °C. Ang 35-50% ra sa elektrisidad nga nagpaandar sa usa ka laray sa UV-LED ang nabag-o sa output nga ultraviolet (nagsalig kaayo sa wavelength). Ang uban gibag-o sa init nga kainit nga kinahanglan tangtangon aron mapadayon ang gitinguha nga temperatura sa junction ug masiguro ang piho nga irradiance sa sistema, density sa enerhiya, ug pagkaparehas, ingon man usa ka taas nga kinabuhi. Ang mga LED sa kinaiyanhon nga dugay nga solid-state nga mga aparato, ug ang pag-integrate sa mga LED ngadto sa mas dagkong mga asembliya nga adunay husto nga pagkadisenyo ug pagmentinar sa mga sistema sa pagpabugnaw hinungdanon sa pagkab-ot sa taas nga kinabuhi nga mga detalye. Dili tanan nga UV-curing system parehas, ug ang dili husto nga pagkadisenyo ug gipabugnaw nga UV-LED curing system adunay mas dako nga posibilidad nga mag-overheat ug mapakyas sa katalagman.
Arc/LED Hybrid Lamps
Sa bisan unsang merkado diin ang bag-ong teknolohiya gipaila ingon usa ka kapuli sa naglungtad nga teknolohiya, mahimong adunay kahadlok bahin sa pagsagop ingon man ang pagduhaduha sa pasundayag. Ang mga potensyal nga tiggamit kanunay nga maglangan sa pagsagop hangtod ang usa ka maayo nga natukod nga base nga porma sa pag-install, ang mga pagtuon sa kaso gipatik, ang mga positibo nga testimonial nagsugod sa pag-circulate sa masa, ug / o nakakuha sila una nga kasinatian o mga pakisayran gikan sa mga indibidwal ug kompanya nga ilang nahibal-an ug gisaligan. Ang lig-on nga ebidensya kasagaran gikinahanglan sa dili pa ang tibuok nga merkado hingpit nga mobiya sa daan ug hingpit nga pagbalhin ngadto sa bag-o. Dili kini makatabang nga ang mga istorya sa kalampusan lagmit nga hugot nga gihuptan nga mga sekreto tungod kay ang mga sayo nga nagsagop dili gusto nga ang mga kakompetensya makaamgo sa parehas nga mga benepisyo. Ingon nga resulta, ang tinuod ug gipasobrahan nga mga sugilanon sa kasagmuyo usahay mobanos sa tibuok merkado nga nagtakuban sa tinuod nga mga merito sa bag-ong teknolohiya ug dugang nga paglangan sa pagsagop.
Sa tibuok kasaysayan, ug isip usa ka kontra sa nagpanuko nga pagsagop, ang hybrid nga mga disenyo kanunay nga gidawat isip usa ka transisyonary nga tulay tali sa kasamtangan ug bag-ong teknolohiya. Gitugotan sa mga hybrid ang mga tiggamit nga makakuha og pagsalig ug mahibal-an alang sa ilang kaugalingon kung giunsa ug kanus-a kinahanglan gamiton ang mga bag-ong produkto o pamaagi, nga wala isakripisyo ang karon nga mga kapabilidad. Sa kaso sa UV curing, ang usa ka hybrid nga sistema nagtugot sa mga tiggamit nga dali ug dali nga magbaylo tali sa mercury vapor lamp ug LED nga teknolohiya. Alang sa mga linya nga adunay daghang mga istasyon sa pag-ayo, gitugotan sa mga hybrid ang mga pagpindot nga modagan ang 100% nga LED, 100% nga singaw sa mercury, o bisan unsang pagsagol sa duha nga mga teknolohiya nga gikinahanglan alang sa usa ka gihatag nga trabaho.
Ang GEW nagtanyag sa arc/LED hybrid system para sa mga web converter. Ang solusyon gihimo alang sa pinakadako nga merkado sa GEW, pig-ot nga web label, apan ang hybrid nga disenyo usab adunay paggamit sa ubang mga web ug non-web nga mga aplikasyon (Figure 6). Ang arc/LED naglakip sa usa ka komon nga lamp head housing nga maka-accommodate sa mercury vapor o LED cassette. Ang duha ka cassette nagdagan sa usa ka unibersal nga gahum ug sistema sa pagkontrol. Ang paniktik sa sulod sa sistema makahimo sa pagkalainlain tali sa mga tipo sa cassette ug awtomatiko nga maghatag sa angay nga gahum, pagpabugnaw, ug interface sa operator. Ang pagtangtang o pag-instalar sa bisan asa sa mercury vapor o LED nga cassette sa GEW kasagarang mabuhat sulod sa mga segundo gamit ang usa ka Allen wrench.
FIGURE 6 »Arc/LED nga sistema para sa web.
Excimer Lamps
Ang excimer lamp usa ka klase sa gas-discharge lamp nga nagpagawas ug quasi-monochromatic ultraviolet energy. Samtang ang mga excimer lamp anaa sa daghang mga wavelength, ang kasagarang ultraviolet nga mga output nakasentro sa 172, 222, 308, ug 351 nm. Ang 172-nm excimer lamps nahulog sa sulod sa vacuum UV band (100 hangtod 200 nm), samtang ang 222 nm eksklusibo nga UVC (200 hangtod 280 nm). Ang 308-nm excimer lamp nga nagpagawas sa UVB (280 hangtod 315 nm), ug ang 351 nm solidong UVA (315 hangtod 400 nm).
Ang 172-nm vacuum UV wavelengths mas mubo ug adunay mas daghang enerhiya kay sa UVC; bisan pa niana, sila nanlimbasug sa pagsulod sa lawom kaayo ngadto sa mga butang. Sa tinuud, ang 172-nm nga mga wavelength hingpit nga nasuhop sa sulod sa labing taas nga 10 hangtod 200 nm sa UV-formulated chemistry. Ingon usa ka sangputanan, ang 172-nm excimer lamp mag-crosslink lamang sa labing gawas nga nawong sa mga pormulasyon sa UV ug kinahanglan nga i-integrate sa kombinasyon sa ubang mga aparato sa pag-ayo. Tungod kay ang vacuum UV wavelengths masuhop usab sa hangin, ang 172-nm excimer lamp kinahanglan nga operahan sa usa ka nitrogen-inerted atmospera.
Kadaghanan sa excimer lamp naglangkob sa usa ka quartz tube nga nagsilbing dielectric barrier. Ang tubo napuno sa talagsaon nga mga gas nga makahimo sa pagporma sa excimer o exciplex nga mga molekula (Figure 7). Nagkalainlain nga mga gas ang nagpatunghag lainlaing mga molekula, ug ang lainlaing mga molekula nga naghinamhinam nagtino kung unsang mga wavelength ang gipagawas sa lampara. Ang usa ka taas nga boltahe nga electrode nagdagan sa sulod nga gitas-on sa quartz tube, ug ang ground electrodes nagdagan sa gawas nga gitas-on. Ang mga boltahe gipasulod sa lampara sa taas nga frequency. Kini ang hinungdan sa mga electron nga modagayday sulod sa internal nga electrode ug mogawas tabok sa gas mixture ngadto sa external ground electrodes. Kini nga siyentipikong panghitabo nailhan nga dielectric barrier discharge (DBD). Samtang nagbiyahe ang mga electron sa gas, nakig-interact sila sa mga atomo ug nagmugna og kusog o ionized nga mga espisye nga nagpatunghag excimer o exciplex nga mga molekula. Ang mga molekula sa excimer ug exciplex adunay usa ka mubo nga kinabuhi, ug samtang sila madunot gikan sa usa ka excited nga kahimtang ngadto sa usa ka ground state, ang mga photon sa usa ka quasi-monochromatic nga pag-apod-apod gipagula.
FIGURE 7 »Excimer nga lampara
Dili sama sa mercury vapor lamp, ang nawong sa quartz tube sa excimer lamp dili init. Ingon usa ka sangputanan, kadaghanan sa mga excimer lamp nga nagdagan nga adunay gamay nga pagpabugnaw. Sa ubang mga kaso, gikinahanglan ang ubos nga lebel sa pagpabugnaw nga kasagarang gihatag sa nitrogen gas. Tungod sa kalig-on sa kainit sa lampara, ang mga excimer lamp diha-diha dayon nga 'ON/OFF' ug wala magkinahanglan og warm-up o cool-down nga mga siklo.
Kung ang mga excimer lamp nga nagdan-ag sa 172 nm gisagol sa kombinasyon sa parehas nga quasi-monochromatic UVA-LED-curing system ug broadband mercury vapor lamp, matting surface effects ang gihimo. Ang UVA LED nga mga lampara unang gigamit sa gel sa chemistry. Ang mga quasi-monochromatic excimer lamp gigamit dayon sa pag-polymerize sa nawong, ug sa katapusan ang broadband mercury lamp nga nag-crosslink sa nahabilin nga chemistry. Ang talagsaon nga spectral nga mga output sa tulo ka mga teknolohiya nga gipadapat sa lain-laing mga yugto naghatod sa mapuslanon nga optical ug functional surface-cure nga mga epekto nga dili makab-ot sa bisan unsa nga UV nga tinubdan sa iyang kaugalingon.
Ang mga wavelength sa excimer nga 172 ug 222 nm epektibo usab sa paglaglag sa mga delikado nga organikong substansiya ug makadaot nga bakterya, nga naghimo sa excimer lamp nga praktikal alang sa paglimpyo sa nawong, pagdidisimpekta, ug mga pagtambal sa enerhiya sa nawong.
Kinabuhi sa Lampara
Mahitungod sa kinabuhi sa lampara o bombilya, ang mga arko nga lampara sa GEW kasagaran hangtod sa 2,000 ka oras. Ang kinabuhi sa lampara dili hingpit, tungod kay ang output sa UV anam-anam nga mikunhod sa paglabay sa panahon ug naapektuhan sa lainlaing mga hinungdan. Ang disenyo ug kalidad sa lampara, ingon man ang operating nga kondisyon sa UV nga sistema ug ang reaktibo sa pormulasyon nga butang. Ang husto nga pagkadisenyo nga mga sistema sa UV nagsiguro nga ang husto nga gahum ug pagpabugnaw nga gikinahanglan sa piho nga disenyo sa lampara (bombilya) gihatag.
Ang GEW-supplied lamps (bulbs) kanunay naghatag sa pinakataas nga kinabuhi kung gamiton sa GEW curing system. Ang mga gigikanan sa sekondarya nga suplay sa kasagaran gibalikbalik ang pag-engineer sa lampara gikan sa usa ka sample, ug ang mga kopya mahimo’g wala’y sulud nga parehas nga angay sa katapusan, diametro sa quartz, sulud sa mercury, o sagol nga gas, nga mahimo’g makaapekto sa output sa UV ug henerasyon sa kainit. Kung ang pagmugna sa kainit dili balanse batok sa pagpabugnaw sa sistema, ang lampara mag-antus sa output ug kinabuhi. Ang mga lampara nga mas bugnaw nagpagawas og gamay nga UV. Ang mga lampara nga mas init dili molungtad og dugay ug mag-warp sa taas nga temperatura sa nawong.
Ang kinabuhi sa mga electrode arc lamp limitado sa temperatura sa pag-operate sa lampara, ang gidaghanon sa mga oras sa pagdagan, ug ang gidaghanon sa mga pagsugod o mga welga. Sa matag higayon nga ang usa ka lampara gibunalan sa usa ka taas nga boltahe nga arko sa panahon sa pagsugod, usa ka gamay nga electrode sa tungsten mawala. Sa kadugayan, ang lampara dili na mohapak pag-usab. Ang mga Electrode arc lamp adunay mga mekanismo sa shutter nga, kung mag-apil, nagbabag sa output sa UV isip alternatibo sa balik-balik nga pagbisikleta sa gahum sa lampara. Ang mas reaktibo nga mga tinta, coatings, ug adhesives mahimong moresulta sa mas taas nga kinabuhi sa lampara; samtang, ang dili kaayo reaktibo nga mga pormula mahimong magkinahanglan og mas kanunay nga pagbag-o sa lampara.
Ang mga sistema sa UV-LED sa kinaiyanhon nga mas dugay kaysa sa naandan nga mga lampara, apan ang kinabuhi sa UV-LED dili usab hingpit. Sama sa naandan nga mga lampara, ang mga UV LED adunay mga limitasyon kung unsa kini ka kusog sa pagmaneho ug sa kasagaran kinahanglan nga molihok sa mga temperatura sa junction nga ubos sa 120 °C. Ang over-driving nga mga LED ug under-cooling nga mga LED makompromiso ang kinabuhi, nga moresulta sa mas paspas nga pagkadaot o katalagman nga kapakyasan. Dili tanan nga mga supplier sa UV-LED nga sistema karon nagtanyag mga disenyo nga nakab-ot ang labing taas nga natukod nga mga kinabuhi nga sobra sa 20,000 ka oras. Ang mas maayo nga pagkadisenyo ug pagmentinar nga mga sistema molungtad lapas sa 20,000 ka oras, ug ang ubos nga mga sistema mapakyas sulod sa mas mubo nga mga bintana. Ang maayong balita mao nga ang mga disenyo sa sistema sa LED nagpadayon sa pag-uswag ug molungtad og dugay sa matag pag-usab sa disenyo.
Ozon
Kung ang mas mugbo nga mga wavelength sa UVC makaapekto sa mga molekula sa oksiheno (O2), kini hinungdan nga ang mga molekula sa oksiheno (O2) mabahin sa duha nga mga atomo sa oksiheno (O). Ang libre nga mga atomo sa oksiheno (O) unya mobangga sa ubang mga molekula sa oksiheno (O2) ug mahimong ozone (O3). Tungod kay ang trioxygen (O3) dili kaayo lig-on sa lebel sa yuta kay sa dioxygen (O2), ang ozone dali nga mobalik sa usa ka molekula sa oksiheno (O2) ug usa ka atomo sa oksiheno (O) samtang kini nag-anod sa hangin sa atmospera. Ang libre nga mga atomo sa oksiheno (O) unya maghiusa pag-usab sa usag usa sulod sa sistema sa tambutso aron makahimo og mga molekula sa oksiheno (O2).
Para sa industriyal nga UV-curing nga mga aplikasyon, ang ozone (O3) maprodyus kung ang atmospheric oxygen makig-interact sa ultraviolet wavelengths ubos sa 240 nm. Ang broadband nga mercury vapor-curing nga mga tinubdan nagpagawas sa UVC tali sa 200 ug 280 nm, nga nagsapaw sa bahin sa rehiyon nga nagmugna og ozone, ug ang mga excimer nga lampara nagpagawas sa vacuum UV sa 172 nm o UVC sa 222 nm. Ang ozone nga gimugna sa mercury vapor ug excimer curing lamps dili lig-on ug dili usa ka mahinungdanong kabalaka sa kinaiyahan, apan gikinahanglan nga kini tangtangon gikan sa duol nga dapit nga naglibot sa mga trabahante tungod kay kini usa ka respiratory irritant ug makahilo sa taas nga lebel. Tungod kay ang komersyal nga UV-LED nga mga sistema sa pag-ayo nagpagawas sa UVA nga output tali sa 365 ug 405 nm, ang ozone wala mamugna.
Ang ozone adunay baho nga susama sa baho sa metal, nagdilaab nga alambre, chlorine, ug usa ka electrical spark. Ang mga igbalati sa olpaktoryo sa tawo makamatikod sa ozone nga ubos sa 0.01 ngadto sa 0.03 ka bahin kada milyon (ppm). Samtang kini magkalahi sa tawo ug lebel sa kalihokan, ang mga konsentrasyon nga labaw sa 0.4 ppm mahimong mosangpot sa dili maayo nga mga epekto sa respiratoryo ug labad sa ulo. Ang saktong bentilasyon kinahanglang i-install sa UV-curing lines aron limitahan ang pagkaladlad sa trabahante sa ozone.
Ang mga sistema sa UV-curing kay kasagarang gidesinyo aron masulod ang tambutso nga hangin samtang kini mobiya sa mga ulo sa lampara aron kini madala palayo sa mga operator ug sa gawas sa bilding diin kini natural nga madunot sa presensya sa oxygen ug kahayag sa adlaw. Sa laing bahin, ang ozone-free nga mga lampara naglakip sa usa ka quartz additive nga nagbabag sa ozone-generating wavelengths, ug ang mga pasilidad nga gustong makalikay sa ducting o pagputol sa mga buho sa atop sagad naggamit ug mga filter sa exhaust fan.
Oras sa pag-post: Hun-19-2024
