Quecksilberdamp, liichtemittéierend Diode (LED), an Excimer sinn ënnerscheedlech UV-Aushärtelampentechnologien. Wärend all dräi a verschiddene Photopolymeriséierungsprozesser benotzt gi fir Tënten, Beschichtungen, Klebstoff an Extrusiounen ze crosslink, sinn d'Mechanismen, déi d'gestraalt UV-Energie generéieren, wéi och d'Charakteristiken vum entspriechende Spektraloutput, komplett anescht. Dës Differenzen ze verstoen ass instrumental an der Uwendungs- a Formuléierungsentwécklung, UV-Aushärte Quellauswiel, an Integratioun.
Mercury Damp Luuchten
Béid Elektrodenbogenlampen an Elektrode-manner Mikrowellelampen falen an der Kategorie vu Quecksëlwerdamp. Quecksilberdamplampen sinn eng Aart vu mëttlerer Drock, Gasentladungslampen, an deenen eng kleng Quantitéit vun elementarem Quecksilber an Inertgas an e Plasma an engem zouene Quarzröhr verdampéiert ginn. Plasma ass en onheemlech héich-Temperatur ioniséierte Gas kapabel Elektrizitéit ze féieren. Et gëtt produzéiert andeems en elektresch Spannung tëscht zwou Elektroden an enger Bogenlampe applizéiert gëtt oder duerch Mikrowellen vun enger Elektrode-manner Lampe an engem Gebitt oder Kavitéit ähnlech wéi e Haushaltsmikrowellenofen. Eemol verdampft, emittéiert Quecksilberplasma breet Spektrum Liicht iwwer ultraviolet, sichtbar an Infraroutwellelängten.
Am Fall vun enger elektrescher Bogenlampe, eng ugewandte Spannung energesch de versiegelte Quarzröhre. Dës Energie verdampft de Quecksilber an e Plasma a befreit Elektronen aus verdampfte Atomer. En Deel vun Elektronen (-) fléisst op d'Lampe positiv Wolframelektrode oder Anode (+) an an den elektresche Circuit vum UV System. D'Atomer mat nei fehlend Elektronen ginn positiv energesch Kationen (+) déi an d'Lampe hir negativ gelueden Wolframelektrode oder Kathode (-) fléissen. Wéi se bewegen, schloen d'Kationen neutral Atomer an der Gasmëschung. Den Impakt transferéiert Elektronen vun neutralen Atomer op Kationen. Wéi Kationen Elektronen gewannen, falen se an e Staat vu manner Energie. Den Energiedifferential gëtt als Photonen entlaascht, déi aus dem Quarzröhre no baussen ausstrahlen. Virausgesat datt d'Lampe entspriechend ugedriwwe gëtt, korrekt ofgekillt a bannent senger nëtzlecher Liewensdauer operéiert ass, gravitéiert eng konstant Versuergung vun nei erstallt Kationen (+) op déi negativ Elektrode oder Kathode (-), méi Atomer opfälleg a produzéiert kontinuéierlech Emissioun vun UV Liicht. Mikrowellenlampen funktionnéieren op eng ähnlech Manéier ausser datt Mikrowellen, och bekannt als Radiofrequenz (RF), den elektresche Circuit ersetzen. Well Mikrowellelampen keng Wolframelektroden hunn an einfach e versiegelt Quarzröhre sinn, dee Quecksilber an Inertgas enthält, gi se allgemeng als electrodeless bezeechent.
D'UV-Output vu Breetband- oder Breetspektrum Quecksilberdamplampen spant ultraviolet, sichtbar an Infraroutwellelängten, an ongeféier gläiche Proportiounen. Den ultraviolette Deel enthält eng Mëschung aus UVC (200 bis 280 nm), UVB (280 bis 315 nm), UVA (315 bis 400 nm), an UVV (400 bis 450 nm) Wellelängten. Luuchten, déi UVC a Wellelängten ënner 240 nm emittéieren, generéieren Ozon a erfuerderen Auspuff oder Filtratioun.
D'Spektralausgang fir eng Quecksëlwerdamplampe kann geännert ginn andeems se kleng Quantitéiten un Dotatioune addéieren, wéi: Eisen (Fe), Gallium (Ga), Bläi (Pb), Zinn (Sn), Bismut (Bi), oder Indium (In) ). Déi zousätzlech Metaller änneren d'Zesummesetzung vum Plasma an doduerch d'Energie déi fräigelooss gëtt wann d'Kationen Elektronen kréien. Lampen mat derbäi Metaller ginn als dotéiert, Additiv a Metallhalogenid bezeechent. Déi meescht UV-formuléiert Tënten, Beschichtungen, Klebstoff an Extrusioune sinn entwéckelt fir d'Ausgab vun entweder Standard Quecksilber- (Hg) oder Eisen- (Fe) dotéiert Luuchten ze passen. Eisen-dotéiert Luuchten verschwannen en Deel vum UV-Ausgang op méi laang, bal sichtbar Wellelängten, wat zu enger besserer Penetratioun duerch méi déck, staark pigmentéiert Formuléierungen resultéiert. UV Formuléierungen déi Titandioxid enthalen tendéieren besser mat Gallium (GA) dotéierte Luuchten ze heelen. Dëst ass well d'Galliumlampen e wesentlechen Deel vum UV-Output op Wellelängte méi laang wéi 380 nm verschwannen. Zënter Titandioxidadditiven allgemeng kee Liicht iwwer 380 nm absorbéieren, erlaabt d'Benotzung vu Galliumlampen mat wäisse Formuléierungen méi UV Energie duerch Fotoinitiatoren opzehuelen am Géigesaz zu Additive.
Spektralprofile bidden Formulatoren an Ennbenotzer eng visuell Representatioun vu wéi d'stralungsausgab fir e spezifesche Lampedesign iwwer den elektromagnetesche Spektrum verdeelt gëtt. Wärend verdampft Quecksilber an Additivmetaller Stralungseigenschaften definéiert hunn, beaflosst déi präzis Mëschung vun Elementer an Inertgasen am Quarzröhre zesumme mat der Lampekonstruktioun an dem Aushärungssystem Design all d'UV Output. D'Spektraloutput vun enger net-integréierter Lampe ugedriwwen a gemooss vun engem Lampeleverandor an der oppener Loft wäert eng aner Spektraloutput hunn wéi eng Lampe, déi an engem Lampekop montéiert ass mat richteg entworfene Reflektor a Killmëttel. Spektralprofile si liicht verfügbar vun UV System Fournisseuren, a si nëtzlech bei der Formuléierungsentwécklung an der Luuchtauswiel.
E gemeinsame Spektralprofil plangt Spektralstrahlung op der Y-Achs a Wellelängt op der X-Achs. D'Spektralbestralung kann op verschidde Manéieren ugewisen ginn, dorënner absolute Wäert (zB W/cm2/nm) oder arbiträr, relativ oder normaliséiert (un Eenheet) Moossnamen. D'Profiler weisen normalerweis d'Informatioun entweder als Zeildiagramm oder als Bar Diagramm, déi d'Ausgab an 10 nm Bands gruppéiert. Déi folgend Quecksëlwer Arc Lamp Spektral Output Grafik weist relativ irradiance mat Respekt ze Wellelängt fir GEW Systemer (Dorënner 1).
FIGUUR 1 »Spektral Output Charts fir Quecksëlwer an Eisen.
Lamp ass de Begrëff benotzt fir op den UV-emittéierende Quarzröhre an Europa an Asien ze referenzéieren, während Nord- a Südamerikaner éischter eng austauschbar Mëschung vu Glühbir a Lampe benotzen. Lampe a Lampekop bezéie sech allebéid op déi voll Versammlung déi de Quarzröhre an all aner mechanesch an elektresch Komponenten hält.
Elektroden Arc Luuchten
Elektrodenbogenlampesystemer besteet aus engem Lampekop, engem Kühlfan oder Chiller, enger Energieversuergung an engem Mënsch-Maschinn Interface (HMI). De Lampekop enthält eng Lampe (Glühbär), e Reflektor, e Metallgehäuse oder e Logement, eng Shutterversammlung, an heiansdo eng Quarzfenster oder Drotschutz. GEW montéiert seng Quarzröhren, Reflektoren, a Verschlussmechanismus a Kassettversammlungen, déi einfach aus dem baussenzege Lampekapphaus oder Gehäuse geläscht kënne ginn. D'Ewechhuele vun enger GEW Kassett gëtt normalerweis bannent Sekonne mat engem eenzegen Allen-Schlüssel erreecht. Well d'UV-Output, d'Gesamtgréisst a Form vun der Lampekopf, Systemfeatures, an Zousatzausrüstungsbedürfnisser variéieren jee no Applikatioun a Maart, sinn Elektrodenbogenlampesystemer allgemeng fir eng bestëmmte Kategorie vun Uwendungen oder ähnlech Maschinntypen entworf.
Quecksëlwerdamplampen emittéieren 360° Liicht aus dem Quarzröhr. Arc Lampe Systemer benotzen Reflektoren op de Säiten an op der Réck vun der Lampe fir méi vum Liicht op eng spezifizéierter Distanz virun der Lampekapp ze erfaassen an ze fokusséieren. Dës Distanz ass bekannt als de Fokus an ass wou d'Bestrahlung am gréissten ass. Arc Luuchten emittéieren typesch am Beräich vu 5 bis 12 W/cm2 am Fokus. Well ongeféier 70% vum UV-Output vum Lampekop aus dem Reflektor kënnt, ass et wichteg d'Reflektore propper ze halen an se periodesch ze ersetzen. Net d'Reflektoren ze botzen oder ze ersetzen ass e gemeinsame Bäitrag zu net genuch Heelung.
Fir iwwer 30 Joer huet GEW d'Effizienz vun hiren Aushärungssystemer verbessert, d'Features an d'Ausgab personaliséiere fir d'Bedierfnesser vu spezifesche Applikatiounen a Mäert z'erreechen an e grousse Portfolio vun Integratiounsaccessoiren z'entwéckelen. Als Resultat hunn déi heuteg kommerziell Offere vu GEW kompakt Wunnengsdesign, Reflektoren optiméiert fir méi UV Reflexioun a reduzéiert Infrarout, roueg integral Shuttermechanismus, Web Röcke a Schlitze, Clam-Shell Web Ernierung, Stickstoff Inertioun, positiv Drockkappen, Touchscreen Bedreiwer Interface, Solid-State Energieversuergung, méi operationell Effizienz, UV Output Iwwerwaachung, a Fernsystem Iwwerwaachung.
Wann mëttel- Drock Elektroden Luuchten laafen, ass d'Quarz Uewerfläch Temperatur tëscht 600 ° C an 800 ° C, an déi intern Plasma Temperatur ass e puer dausend Grad Celsius. Gezwongen Loft ass de primäre Mëttel fir déi richteg Lampebetribstemperatur z'erhalen an e puer vun der gestrahlter Infraroutenergie ze läschen. GEW liwwert dës Loft negativ; dat heescht datt d'Loft duerch d'Haus gezunn ass, laanscht de Reflektor an d'Lampe, an d'Assemblée erschöpft an ewech vun der Maschinn oder der Aushärtfläch. E puer GEW Systemer wéi den E4C benotzen flësseg Ofkillung, wat e bësse méi grouss UV-Output erméiglecht an d'Gesamtlampekopgréisst reduzéiert.
Elektroden Bogenlampen hunn Erwiermungs- a Ofkillungszyklen. Luuchte gi mat minimalem Ofkillung geschloen. Dëst erlaabt de Quecksilberplasma op déi gewënscht Operatiounstemperatur eropzeklammen, fräi Elektronen a Kationen ze produzéieren an de Stroum z'erméiglechen. Wann de Lampekop ausgeschalt ass, fiert d'Ofkillung weider fir e puer Minutten fir de Quarzröhre gläichméisseg ze killen. Eng Luucht déi ze waarm ass wäert net erëm schloen a muss weider ofkillen. D'Längt vum Start- an Ofkillungszyklus, wéi och d'Degradatioun vun den Elektroden während all Spannungsstreik ass firwat pneumatesch Shuttermechanismus ëmmer an GEW Elektrodenbogenlampen integréiert sinn. Figur 2 weist Loft-gekühlt (E2C) a flësseg gekillt (E4C) Elektroden Arc Luuchten.
FIGUUR 2 »Flësseggekillt (E4C) a Loftgekillt (E2C) Elektrodenbogenlampen.
UV LED Luuchten
Hallefleit sinn zolidd, kristallin Materialien déi e bësse konduktiv sinn. Elektrizitéit fléisst duerch en Hallefleit besser wéi en Isolator, awer net sou gutt wéi e metallesche Dirigent. Natierlech optrieden awer éischter ineffizient Hallefleit enthalen d'Elementer Silizium, Germanium a Selen. Synthetesch fabrizéiert Hallefleit, déi fir d'Ausgab an d'Effizienz entworf sinn, sinn zesummegesate Materialien mat Gëftstoffer, déi präzis an der Kristallstruktur imprägnéiert sinn. Am Fall vun UV LEDs ass AlGalliumnitrid (AlGaN) en allgemeng benotzt Material.
Hallefleit si fundamental fir modern Elektronik a si konstruéiert fir Transistoren, Dioden, Liichtdioden a Mikroprozessoren ze bilden. Hallefleitgeräter ginn an elektresch Circuiten integréiert a montéiert a Produkter wéi Handyen, Laptops, Pëllen, Apparater, Fligeren, Autoen, Fernsteuerer, a souguer Kannerspillsaachen. Dës kleng awer mächteg Komponente maachen alldeegleche Produkter funktionnéieren an et erlaben och Artikele kompakt, méi dënn, liicht a méi bezuelbar ze sinn.
Am spezielle Fall vun LEDs, präzis entworf a fabrizéiert Hallefleitmaterialien emittéieren relativ schmuel Wellelängtbänner vu Liicht wann se mat enger DC Stroumquell verbonne sinn. D'Liicht gëtt nëmme generéiert wann de Stroum vun der positiver Anode (+) an déi negativ Kathode (-) vun all LED fléisst. Well d'LED-Output séier a liicht kontrolléiert a quasi-monochromatesch ass, sinn d'LEDs ideal fir d'Benotzung als: Luuchten; Infrarout Kommunikatioun Signaler; Beliichtung fir Fernseher, Laptops, Pëllen a Smartphones; elektronesch Schëlder, Affichen, a Jumbotronen; an UV Aushärtung.
Eng LED ass e positiv-negativ Kräizung (pn Kräizung). Dëst bedeit datt een Deel vun der LED eng positiv Ladung huet an als Anode bezeechent gëtt (+), an den aneren Deel huet eng negativ Ladung a gëtt als Kathode bezeechent (-). Wärend béid Säite relativ konduktiv sinn, ass d'Kräizungsgrenz wou déi zwou Säiten sech treffen, bekannt als Ausarmungszone, net konduktiv. Wann de positiven (+) Klemme vun enger Gläichstroum (DC) Stroumquell mat der Anode (+) vun der LED verbonnen ass, an den negativen (-) Klemm vun der Quell mat der Kathode (-) verbonnen ass, negativ gelueden Elektronen an der Kathode a positiv gelueden Elektronenvakanzen an der Anode ginn duerch d'Energiequelle ofgestouss an an d'Ausarmzon gedréckt. Dëst ass e Forward Bias, an et huet den Effekt fir déi net-konduktiv Grenz ze iwwerwannen. D'Resultat ass datt fräi Elektronen an der n-Typ Regioun iwwerschreiden a Vakanzen an der p-Typ Regioun fëllen. Wéi d'Elektronen iwwer d'Grenz fléien, ginn se an e Staat vun enger niddereger Energie iwwer. De jeweilege Réckgang vun der Energie gëtt aus dem Hallefleit als Photone vum Liicht entlooss.
D'Materialien an Dopanten, déi d'kristallin LED Struktur bilden, bestëmmen d'Spektralausgang. Hautdesdaags hunn kommerziell verfügbare LED Aushärtequellen ultraviolet Ausgänge zentréiert op 365, 385, 395 a 405 nm, eng typesch Toleranz vun ± 5 nm, an eng Gaussesch Spektralverdeelung. Wat d'Spëtzektralbestrahlung méi grouss ass (W/cm2/nm), wat den Héichpunkt vun der Klackkurve méi héich ass. Wärend d'UVC Entwécklung tëscht 275 an 285 nm lafend ass, sinn d'Ausgab, d'Liewen, d'Zouverlässegkeet an d'Käschte nach net kommerziell viabel fir Aushärungssystemer an Uwendungen.
Zënter datt UV-LED Ausgang de Moment op méi laang UVA Wellelängten limitéiert ass, emittéiert en UV-LED Aushärtesystem net de Breetbandspektralausgang charakteristesch vu mëttlerer Drock Quecksilberdamplampen. Dëst bedeit datt UV-LED Aushärtungssystemer keng UVC, UVB, am meeschte siichtbarst Liicht, an Hëtzt generéierend Infraroutwellelängten emittéieren. Wärend dëst erlaabt UV-LED Aushärtungssystemer a méi Hëtztempfindlech Uwendungen ze benotzen, bestehend Tënten, Beschichtungen a Klebstoffe formuléiert fir mëttleren Drock Quecksilberlampen musse fir UV-LED Aushärtsystemer reformuléiert ginn. Glécklecherweis designen d'Chimie Fournisseuren ëmmer méi Offeren als duebel Kur. Dëst bedeit datt eng Dual-cure Formuléierung geduecht fir mat enger UV-LED Lampe ze heelen och mat enger Quecksëlwerdamplampe geheelt (Figur 3).
FIGUUR 3 »Spektral Output Chart fir LED.
Dem GEW seng UV-LED Aushärtungssystemer emittéieren bis zu 30 W/cm2 an der Emissiounsfenster. Am Géigesaz zu Elektrodenbogenlampen, UV-LED Aushärtesystemer enthalen keng Reflektoren déi d'Liichtstrahlen op e konzentréierte Fokus dirigéieren. Als Resultat geschitt UV-LED Peak Bestralung no bei der Emissiounsfenster. Déi emittéiert UV-LED-Strahlen divergéiere vuneneen wéi d'Distanz tëscht dem Lampekopf an der Aushärtfläch eropgeet. Dëst reduzéiert d'Liichtkonzentratioun an d'Gréisst vun der Bestrahlung, déi d'Kuroberfläche erreecht. Wärend d'Spëtzebestralung wichteg ass fir d'Verknüpfung, ass eng ëmmer méi héich Bestralung net ëmmer avantagéis a kann souguer eng méi grouss Kräizverbindungsdicht hemmen. Wellelängt (nm), Bestrahlung (W / cm2) an Energiedicht (J / cm2) spillen all kritesch Rollen beim Aushärten, an hire kollektiven Impakt op d'Aushärung soll richteg verstane ginn während der UV-LED Quellwahl.
LEDs sinn Lambertian Quellen. An anere Wierder, all UV LED emittéiert eenheetlech Forwardoutput iwwer eng voll 360 ° x 180 ° Hemisphär. Vill UV LEDs, all op der Uerdnung vun engem Millimeter Quadrat, sinn an enger eenzeger Zeil, enger Matrix vu Reihen a Sailen, oder eng aner Konfiguratioun arrangéiert. Dës Ënnerversammlungen, bekannt als Moduler oder Arrays, si konstruéiert mat Abstand tëscht LEDs, déi d'Mëschung iwwer Lücken garantéiert an d'Diodekillung erliichtert. Multiple Moduler oder Arrays ginn dann a gréissere Versammlungen arrangéiert fir verschidde Gréissten vun UV Aushärtungssystemer ze bilden (Figuren 4 a 5). Zousätzlech Komponenten, déi néideg sinn fir en UV-LED Aushärtungssystem ze bauen, enthalen d'Hëtzt ënnerzegoen, emittéiert Fënster, elektronesch Chauffeuren, DC Stroumversuergung, e flëssege Killsystem oder Chiller, an e Mënsch Maschinn Interface (HMI).
FIGUUR 4 »De LeoLED System fir Web.
FIGUUR 5 »LeoLED System fir Héich-Vitesse Multi-Lamp Installatiounen.
Zënter UV-LED Aushärtungssystemer strahlen keng Infraroutwellelängten aus. Si transferéieren natierlech manner thermesch Energie op d'Häerzfläch wéi Quecksilberdamplampen, awer dëst bedeit net datt UV LEDs als Kälthärungstechnologie solle ugesi ginn. UV-LED Aushärtungssystemer kënne ganz héich Peakbestralung ausstralen, an ultraviolet Wellelängten sinn eng Form vun Energie. Egal wat Ausgang net vun der Chemie absorbéiert gëtt, wäert den ënnerierdesche Deel oder de Substrat wéi och d'Ëmgéigend Maschinnkomponenten erhëtzen.
UV LEDs sinn och elektresch Komponenten mat Ineffizienz gedriwwen duerch de rauen Hallefleiter Design a Fabrikatioun souwéi Fabrikatiounsmethoden a Komponenten déi benotzt gi fir d'LEDs an déi méi grouss Aushärteenheet ze packen. Wärend d'Temperatur vun engem Quecksëlwer Damp Quarz Rouer tëscht 600 an 800 ° C während der Operatioun gehale muss ginn, muss d'LED pn Kräizung Temperatur ënner 120 ° C bleiwen. Nëmmen 35-50% vun der Elektrizitéit, déi en UV-LED-Array bedreift, gëtt an ultraviolet Output ëmgewandelt (héich Wellelängt ofhängeg). De Rescht gëtt an thermesch Hëtzt ëmgewandelt, déi muss ofgeschaaft ginn fir déi gewënschte Kräizungstemperatur z'erhalen an d'spezifizéiert Systembestrahlung, d'Energiedicht an d'Uniformitéit ze garantéieren, souwéi e laangt Liewen. LEDs sinn inherent laang dauerhafte Solid-State Geräter, an d'Integratioun vun LEDs a gréisser Versammlungen mat richteg entworfenen an erhale Killsystemer ass kritesch fir laang Liewensspezifikatiounen z'erreechen. Net all UV-Häresystemer sinn d'selwecht, a falsch entworf a gekillte UV-LED Aushärtsystemer hunn eng méi grouss Wahrscheinlechkeet fir ze iwwerhëtzen a katastrophal ze falen.
Arc / LED Hybrid Luuchten
An all Maart wou fuschneie Technologie als Ersatz fir existent Technologie agefouert gëtt, kann et Trepidatioun betreffend Adoptioun wéi och Skepsis vun der Leeschtung sinn. Potenziell Benotzer verspéiten d'Adoptioun dacks bis eng gutt etabléiert Installatiounsbasis Formen, Fallstudien publizéiert ginn, positiv Zeienaussoen fänken un an der Mass zirkuléieren, an / oder se kréien éischt Hand Erfahrung oder Referenze vun Individuen a Firmen déi se kennen a vertrauen. Hard Beweis ass dacks erfuerderlech ier e ganze Maart déi al a voll Iwwergank zum Neie verléisst. Et hëlleft net datt Erfollegsgeschichten tendéieren enk Geheimnisser ze halen well fréi Adoptanten net wëllen datt Konkurrenten vergläichbar Virdeeler realiséieren. Als Resultat kënne béid real an iwwerdriwwe Geschichte vun Enttäuschung heiansdo iwwer de Maart reverberéieren, déi richteg Verdéngschter vun neier Technologie camoufléiren an d'Adoptioun weider verzögeren.
Duerch d'Geschicht, an als Géigewier zu onwuelbarer Adoptioun, sinn Hybrid Designs dacks als Iwwergangsbréck tëscht der etabléierter an neier Technologie ëmfaassend ginn. Hybriden erlaben d'Benotzer Vertrauen ze gewannen a fir sech selwer ze bestëmmen wéi a wéini nei Produkter oder Methode solle benotzt ginn, ouni déi aktuell Fäegkeeten ofzeschafen. Am Fall vun UV Aushärtung erlaabt en Hybrid System d'Benotzer séier a liicht tëscht Quecksëlwerdamplampen an LED Technologie auszetauschen. Fir Linnen mat multiple Aushärtungsstatiounen erlaben Hybriden Pressen 100% LED, 100% Quecksëlwerdamp, oder wat och ëmmer eng Mëschung vun deenen zwou Technologien fir eng bestëmmten Aarbecht erfuerderlech ass.
GEW bitt Arc / LED Hybrid Systemer fir Web Converter. D'Léisung gouf fir de gréisste Maart vum GEW entwéckelt, schmuele Web Label, awer den Hybrid Design huet och Gebrauch an anere Web- an Net-Webapplikatiounen (Figur 6). De Bogen / LED integréiert e gemeinsame Lampekopgehäuse, deen entweder e Quecksëlwerdamp oder LED-Kassett aménagéiere kann. Béid Kassetten lafen aus engem universelle Kraaft a Kontrollsystem. Intelligenz am System erméiglecht d'Differenzéierung tëscht Kassettentypen a liwwert automatesch déi entspriechend Kraaft, Ofkillung an Bedreiwer Interface. Ewechzehuelen oder installéieren entweder vun GEW Quecksëlwer Damp oder LED Kassetten ass typesch bannent Sekonnen erreecht mat engem eenzege Allen Schlëssel.
FIGUUR 6 »Arc / LED System fir Web.
Excimer Luuchten
Excimer Luuchten sinn eng Zort Gas-Entladungslampe déi quasi-monochromatesch ultraviolet Energie emittéiert. Wärend Excimerlampen a ville Wellelängten verfügbar sinn, sinn allgemeng ultraviolet Ausgänge bei 172, 222, 308 an 351 nm zentréiert. 172-nm Excimerlampen falen an der Vakuum-UV-Band (100 bis 200 nm), während 222 nm exklusiv UVC ass (200 bis 280 nm). 308-nm Excimerlampen emittéieren UVB (280 bis 315 nm), an 351 nm ass zolidd UVA (315 bis 400 nm).
172-nm Vakuum UV Wellelängten si méi kuerz a enthalen méi Energie wéi UVC; allerdéngs kämpfen se ganz déif an d'Substanzen duerch. Tatsächlech sinn 172-nm Wellelängten komplett an den Top 10 bis 200 nm vun der UV-formuléierter Chemie absorbéiert. Als Resultat wäerten 172-nm Excimerlampen nëmmen déi äusserst Uewerfläch vun UV Formuléierungen crosslink a mussen a Kombinatioun mat anere Aushärtungsapparater integréiert ginn. Well Vakuum UV Wellelängten och duerch Loft absorbéiert ginn, mussen 172-nm Excimerlampen an enger Stickstoff-inertéierter Atmosphär bedriwwe ginn.
Déi meescht Excimerlampen besteet aus engem Quarzröhr deen als dielektresch Barrière déngt. D'Röhre ass mat selten Gase gefüllt, déi fäeg sinn Excimer- oder Exziplexmoleküle ze bilden (Figur 7). Verschidde Gase produzéieren verschidde Moleküle, an déi verschidde opgereegt Moleküle bestëmmen wéi eng Wellelängten vun der Lampe emittéiert ginn. Eng Héichspannungselektrode leeft laanscht d'bannenzeg Längt vum Quarzröhre, a Buedemelektroden lafe laanscht d'Äusserlängt. Spannungen gi mat héijer Frequenzen an d'Lampe gepulst. Dëst bewierkt datt Elektronen bannent der interner Elektrode fléien an iwwer d'Gasmëschung op déi extern Buedemelektroden entlaaschten. Dëst wëssenschaftleche Phänomen ass bekannt als dielektresch Barrière Entladung (DBD). Wéi Elektronen duerch de Gas reesen, interagéiere se mat Atomer a kreéieren energesch oder ioniséiert Arten, déi Excimer oder Exziplexmoleküle produzéieren. Excimer- an Exciplex-Moleküle hunn en onheemlech kuerz Liewen, a wéi se aus engem opgereegten Zoustand an e Grondzoustand zerbriechen, ginn Photone vun enger quasi-monochromatesch Verdeelung emittéiert.
FIGUUR 7 »Excimer Lampe
Am Géigesaz zu Quecksëlwerdamplampen gëtt d'Uewerfläch vun engem Quarzröhre vun enger Excimerlampe net waarm. Als Resultat lafen déi meescht Excimerlampen mat wéineg bis guer keng Ofkillung. An anere Fäll ass e nidderegen Ofkillungsniveau erfuerderlech deen typesch vu Stickstoffgas geliwwert gëtt. Wéinst der thermescher Stabilitéit vun der Lampe sinn d'Excimerlampen direkt 'ON/OFF' a brauche keng Erwiermungs- oder Ofkillungszyklen.
Wann d'Excimerlampen, déi op 172 nm ausstrahlen, a Kombinatioun mat béide quasi-monochromatesch UVA-LED-Aushärtesystemer a Breetband Quecksilberdamplampen integréiert sinn, gi matte Uewerflächeeffekter produzéiert. UVA LED Luuchten ginn als éischt benotzt fir d'Chemie ze gelen. Quasi-monochromatesch Excimerlampen ginn dann benotzt fir d'Uewerfläch ze polymeriséieren, a schliisslech Breetband Quecksilberlampen crosslink de Rescht vun der Chemie. Déi eenzegaarteg Spektralausgab vun den dräi Technologien, déi an getrennten Etappen applizéiert ginn, liwweren profitabel optesch a funktionell Uewerflächheilungseffekter déi net mat enger vun den UV Quellen eleng erreecht kënne ginn.
Excimer Wellelängten vun 172 an 222 nm sinn och effektiv fir geféierlech organesch Substanzen a schiedlech Bakterien ze zerstéieren, wat Excimerlampen praktesch mécht fir Uewerflächereinigung, Desinfektioun an Uewerflächenenergiebehandlungen.
Lamp Liewen
Mat Respekt fir d'Lampe oder d'Glühbär Liewen, GEW's Bogenlampen allgemeng bis zu 2.000 Stonnen. D'Lampeliewen ass net absolut, well d'UV-Output graduell mat der Zäit erofgeet a vu verschiddene Faktoren beaflosst gëtt. Den Design an d'Qualitéit vun der Lampe, wéi och den Operatiounszoustand vum UV System an d'Reaktivitéit vun der Formuléierung Matière. Richteg entworf UV Systemer suergen datt déi richteg Kraaft an Ofkillung erfuerderlech vum spezifesche Lampe (Glühbir) Design zur Verfügung gestallt gëtt.
GEW geliwwert Luuchten (Knollen) bidden ëmmer déi längst Liewensdauer wann se an GEW Aushärtsystemer benotzt ginn. Sekundär Versuergungsquellen hunn allgemeng d'Lampe vun enger Probe ëmgedréint, an d'Kopie kënnen net deeselwechten Ennfitting, Quarzdurchmesser, Quecksilbergehalt oder Gasmëschung enthalen, wat all d'UV-Output an d'Hëtztgeneratioun beaflosse kënnen. Wann d'Wärmegeneratioun net géint d'Systemkillung ausgeglach ass, leid d'Lampe souwuel am Ausgang wéi och am Liewen. Luuchten déi méi cool lafen emittéieren manner UV. Luuchten, déi méi waarm laafen, daueren net sou laang a kräizen bei héijen Uewerflächentemperaturen.
D'Liewensdauer vun den Elektrodenbogenlampen ass limitéiert duerch d'Betribstemperatur vun der Lampe, d'Zuel vun de Lafstonnen an d'Zuel vun Starten oder Streiken. All Kéier wann eng Lampe mat engem Héichspannungsbue wärend dem Start geschloen gëtt, verschleeft e bësse vun der Wolframelektrode. Schlussendlech wäert d'Lampe net erëm schloen. Elektroden Bogen Luuchten integréieren Shutter Mechanismen déi, wann se engagéiert, UV Output blockéieren als Alternativ fir ëmmer erëm d'Lampkraaft ze cycléieren. Méi reaktiv Tënt, Beschichtungen a Klebstoff kënnen zu enger méi laanger Lampeliewen féieren; wärend manner reaktiv Formuléierunge méi heefeg Luuchtverännerungen erfuerderen.
UV-LED Systemer sinn natierlech méi laang dauerhaft wéi konventionell Luuchten, awer d'UV-LED Liewen ass och net absolut. Wéi mat konventionelle Luuchten, hunn UV LEDs Limiten fir wéi schwéier se kënne gedriwwe ginn a mussen allgemeng mat Kräizungstemperaturen ënner 120 ° C funktionnéieren. Iwwerdribblen LEDs an ënnerkillende LEDs wäerten d'Liewen kompromittéieren, wat zu méi séier Degradatioun oder katastrophalem Ausfall resultéiert. Net all UV-LED System Liwweranten bidden de Moment Designen déi den héchsten etabléierte Liewensdauer iwwer 20.000 Stonnen entspriechen. Déi besser entworf an erhale Systemer wäerten iwwer 20.000 Stonnen daueren, an déi schlechte Systemer falen bannent vill méi kuerzer Fënsteren. D'Gutt Noriicht ass datt LED System Designs weider verbesseren a méi laang daueren mat all Design Iteration.
Ozon
Wann méi kuerz UVC Wellelängten Sauerstoffmoleküle (O2) beaflossen, verursaache se Sauerstoffmoleküle (O2) an zwee Sauerstoffatome (O). Déi fräi Sauerstoffatome (O) kollidéieren dann mat anere Sauerstoffmoleküle (O2) a bilden Ozon (O3). Zënter Trioxygen (O3) ass manner stabil um Buedemniveau wéi Dioxygen (O2), Ozon geet liicht zréck op eng Sauerstoffmolekül (O2) an e Sauerstoffatom (O) wéi et duerch d'Atmosphär Loft dreift. Gratis Sauerstoffatome (O) rekombinéiere sech dann mateneen am Auspuffsystem fir Sauerstoffmoleküle (O2) ze produzéieren.
Fir industriell UV-Hären Uwendungen gëtt Ozon (O3) produzéiert wann atmosphäresch Sauerstoff mat ultraviolette Wellelängten ënner 240 nm interagéiert. Breetband Quecksëlwer Damp-Hären Quellen emittéieren UVC tëscht 200 an 280 nm, déi en Deel vun der Ozon generéierend Regioun iwwerlappt, an Excimerlampen emittéieren Vakuum UV bei 172 nm oder UVC bei 222 nm. Ozon erstallt vu Quecksëlwer Damp an Excimer Aushärtungslampen ass onbestänneg an net e wesentlechen Ëmweltprobleem, awer et ass néideg datt et aus der direkter Géigend ronderëm d'Aarbechter geläscht gëtt well et en Atmungsreiz an op héijen Niveauen gëfteg ass. Zënter kommerziell UV-LED Aushärtungssystemer UVA Output tëscht 365 an 405 nm emittéieren, gëtt Ozon net generéiert.
Ozon huet e Geroch ähnlech wéi de Geroch vu Metall, e brennen Drot, Chlor an en elektresche Spark. Mënschlech olfaktoresch Sënner kënnen Ozon esou niddereg wéi 0,01 bis 0,03 Deeler pro Millioun (ppm) erkennen. Wärend et variéiert vu Persoun an Aktivitéitsniveau, Konzentratioune méi wéi 0,4 ppm kënnen zu negativen Atmungseffekter a Kappwéi féieren. Adäquate Belëftung soll op UV-Aushärtelinnen installéiert ginn fir d'Aarbechter Belaaschtung fir Ozon ze limitéieren.
UV-Aushärtesystemer sinn allgemeng entwéckelt fir d'Auspuffloft ze enthalen, wéi se d'Lampekoppe verléisst, sou datt se vun de Betreiber an ausserhalb vum Gebai ewech gefouert kënne ginn, wou et natierlech an der Präsenz vu Sauerstoff a Sonneliicht zerfällt. Alternativ, ozonfräi Luuchten integréieren e Quarz-Additiv, deen Ozon-generéierende Wellelängten blockéiert, an Ariichtungen, déi d'Kanalisatioun oder d'Lächer am Daach vermeide wëllen, benotzen dacks Filteren op der Sortie vun Auspufffans.
Post Zäit: Jun-19-2024
