如何降低UV固化产生的红外辐射(IR)


UV固化技术是一种高效的材料固化工艺,尤其在印刷、涂料和粘接等行业得到了广泛应用。这一过程中,紫外线光起到关键作用,通过其独特的光化学反应使树脂等材料在极短时间内固化。然而,在UV固化过程中,除了紫外线外,还会产生红外辐射热。这主要是因为UV固化设备中的光源,在发射紫外线的同时,也会发射出一定量的红外辐射。红外辐射是一种电磁波,其波长比可见光长,但比微波短。红外辐射的主要特点是具有热效应,即被物体吸收后会转化为热能,导致物体温度升高。在UV固化设备中,红外辐射主要是由UV源的石英泡发射出来的。石英泡是UV灯管的核心部件之一,其作用是保护灯管内部的电极和发光体,并允许紫外线通过。然而,由于石英泡的材料特性和结构设计,它无法完全阻止红外辐射的发射。因此,在UV固化过程中,红外辐射会伴随着紫外线一起照射到被固化材料上。

红外辐射在UV固化过程中的影响是双面的。一方面,适量的红外辐射可以提高被固化材料的温度,加速化学反应的进行,从而提高固化速度和固化效果。另一方面,如果红外辐射过强或持续时间过长,则可能导致被固化材料表面温度过高,出现烧焦、变色等不良现象,甚至影响产品的质量和性能。

为了减少红外辐射对环境和人体可能带来的负面影响,人们已经开发并应用了一系列技术来控制红外辐射的发射和传递。例如,可以使用小的灯泡;通过分色的反射器或通过分色窗,减少发射出来的红外辐射;使用冷气流或散热装置来控制热量的产生,降低目标的温度;或者是采用风冷、水冷、反射、分频过滤等方法来加以解决,但代价是必须损失部分的紫外光。

1、风冷技术

风冷法是一种利用强制空气流动来实现降温的技术,其核心在于通过风扇产生的吹风或吸风效果,以空气作为冷却介质,高效流动的空气直接带走设备产生的热量。在UV固化中,风冷法被广泛应用于降低UV灯产生的热量,虽然风冷法不能直接减小IR的产生,但它可以通过保持UV灯的稳定性和效率来优化UV光线的输出,更有效的冷却意味着能够更好地控制和减少红外线的产生,因此风冷法在提高UV打印或固化效果方面起到了间接的作用。风冷法的优点显著,包括构造简单、成本低廉以及使用和维护的便利性。然而,与水冷系统相比,风冷法的冷却效果可能稍显不足,并且在某些情况下可能对环境造成一定的影响,例如影响室内温度产生噪音等。

2、水冷技术

UV固化设备的水冷技术主要是利用水作为冷却介质,通过循环流动来吸收并带走设备产生的热量,从而降低辐射热的产生,确保设备能够维持在一个正常且稳定的工作温度。水冷技术是一种高效且常用的方法来降低设备在运行过程中产生的热量,相比风冷系统具有更好的散热效果,且因为水冷系统不需要使用大量的风扇,降低了风扇所带来的振动及噪音。此外,水冷系统不仅散热效果显著,更能实现高精度的温度控制,这对UV固化设备在需要精确温控的场景下尤为关键。其有效降低了工作区域的温度,从而保护了对温度敏感的材料。

3、反射技术

通过反射法,可以调整样品对红外光的吸收程度。当红外光照射到样品表面时,部分光线会被反射,而另一部分会被样品吸收。反射法可以通过调整反射光线的比例,来改变样品对红外光的吸收程度,进而减小红外辐射的影响。为了更有效地实现反射效果,可以设计特殊的反射罩或反射镜。这些设备能够将部分光线反射回灯管内部,减少热量在环境中的散发。同时可以增加UV光在设备内部的循环使用,从而提高UV光的有效利用率。

4、分频过滤技术

分频过滤技术,顾名思义,是通过特定光谱透过率的滤镜或材料来分离不同频率的光线。在这种情况下,它主要用于将UV光和IR光分离。UV光和IR光都是电磁辐射谱中的不同部分,它们各自具有独特的波长和能量特性。这些滤镜可以吸收或反射IR光,而允许UV光通过。这样,它们就可以减少IR辐射对工件的影响,同时保持UV光固化过程的有效性。不过,值得注意的是,尽管具有显著的优势,但在实施过程中可能导致一定的紫外光损失,这是因为滤镜在阻挡IR光的同时,也可能对UV光有一定的吸收或反射作用。因此,在使用时我们需要仔细权衡工件保护与有效固化之间的平衡,以达到最佳效果。

5、优化参数

要优化UV固化过程,关键在于识别UV灯管的四个核心参数:UV辐射度、光谱分布、辐射量以及红外辐射。通过精准地匹配这些灯管特性与可固化材料的光学属性,能够显著减少不必要的红外辐射,从而提高固化效率和质量。

6、选择适合的UV胶水

不同的UV胶水在固化时,其反应机制和收缩率表现各异。较低的收缩率意味着在固化过程中,材料的体积变化较小,这有助于减少由体积变化引起的应力和变形。虽然它可能不会直接减少红外辐射的产生,但它有助于保持材料的平整度和稳定性,这对于许多应用来说都是非常重要的。

企业在选择UV固化设备的冷却方式时,需要根据自身的实际情况和需求来进行决定。通过采取上述措施,可以在保证UV固化质量的同时,有效地降低IR辐射热的产生,从而保护对温度敏感的工件,并改善固化环境。

免责声明:以上内容均来自于网络,仅供参考使用;如有侵权,请联系我们,会第一时间进行删除。

分享到:

相关新闻


用于临时粘接和保护的水解UV胶

在多个行业的制造生产过程中,经常会遇到需要临时粘接的场合,如在电子制造业领域,电子元件的粘接、封装和固化,使用水解UV胶临时粘接可以提供不少的便利;在光学玻璃加工领域,CNC加工的临时固定粘接也是工艺技术中不可或缺的一部分,水解UV胶可以确保加工过程中玻璃制品不会掉落,并在加工完成后可通过热水浸泡轻松去除,不留残胶。此外,水解UV胶水还广泛应用于医疗、航天航空等行业,为金属和玻璃材料的临时保护提供了可靠的解决方案。


影响UV固化灯性能的因素有哪些

UV固化原理主要基于紫外线(UV)的照射作用,利用特定波长范围的紫外线照射含有光引发剂的液态UV材料(如涂料、油墨、胶粘剂等),使其中的光引发剂吸收紫外光能量后产生化学反应,从而引发高分子材料(如树脂)的聚合、交联和固化过程。 其中UV灯在UV固化技术中起着核心作用。UV灯,即紫外线灯,能够发出UVA、UVB、UVC等波段的紫外线。在UV固化技术中,UV灯主要用于固化UV光固化树脂。UV灯的固化性能主要受几个关键因素的影响,包括其光谱分布、辐射度、红外辐射等,这些因素共同决定了UV灯在固化过程中的效果和效率。


UV喷墨打印机保养秘诀

喷墨打印机由于其独特的工作原理和设计特点,对工作环境有一定的要求。如果日常对打印机的维护不够重视,它可能会出现多种问题,如打印喷头堵塞、撞头,严重时甚至可能导致喷头损坏。这些问题一旦发生,不仅会给用户带来诸多不便,还可能涉及较高的维修成本。因此,为了避免这些问题,正确使用打印机并提前进行打印机的维护和保养是最明智的选择。