用UVC LED改善表面固化

UV-LED解决方案已经证明了通过在寿命更长的寿命，降低电消耗，更高的可靠性和降低的基板的加热中，通过提供降低的操作成本，证明了在许多固化应用中成功更换旧的汞灯解决方案的能力。bob投注体育信赖吗同时，配方修饰使得能够使用越来越多的UV LED固化粘合剂，油墨和涂层用于商业应用。bob投注体育信赖吗

然而，在许多应用中，例如UV可固化涂层，剩余紫外bob投注体育信赖吗线固化的限制，防止广泛的商业采用。在可用的配方中，固化性能的变化可能相当大，并且通过LED固化克服的最大挑战仍然是表面固化。

当在固化应用中使用自由基制剂时，它们易受氧抑制的影响，这导致固化材料的表面仍然“粘性”，即使在下面的层可以完全固化。在固化过程中可以使用许多方法以消除氧抑制并改善表面固化。这些方法包括使用惰性气体，例如N 2或CO 2，以替代配方表面上的氧气以消除氧抑制。虽然该方法可以非常有效地改善制剂的表面固化，但是它为固化过程添加了附加的复杂层，以及惰性气体的额外成本。此外，对于许多应用，例如在固化大面积的bob投注体育信赖吗工业涂层，在整个区域上提供惰性气体毯并不总是可行的选择。

改善自由基配方表面固化的另一种常见方法是在UVC波长范围（200至280nm）中提供足够的能量以固化制剂的顶表面。短波长UVC能量不会渗透到制剂中，在配方表面上提供固化能量，以防止氧抑制抑制。传统的汞灯系统产生广泛的光谱，用于固化，范围为约250nm（UVC）进入700nm以上的IR范围。这种广泛的能量提供了配方的良好的通过，以及UVC波长中的足够的能量以提供硬表面固化。

考虑到更换传统的汞灯系统以实现LED提供的益处时，利用UVC波长尚未成为制造商的选择，由于商业LED系统目前限于365nm及以上的波长，因此如图1所示。因此，如果在使用基于LED的光源时表面固化是一个问题，通常需要额外地暴露于从灯的系统或在膜毯下固化的深紫外线照射，以实现无粘性表面。

更换基于灯泡的系统接触到Deep-UV LED，是一种解决方案，可以允许制造商移动到完全基于LED的固化解决方案。遗憾的是，UVC LED的输出功率，寿命和可用性以及UVC模具的高成本的局限性使得商业应用的基于LED的解决方案是不切实际的。bob投注体育信赖吗

开发UVC LED系统的挑战与模具的局限性有关，该阵线目前产生比光更多的热量，量子效率低至10％。更大的非辐射重组与模具中的缺陷相关，使得难以提取光。

因此，在系统设计人员使用尖端LED包装材料和方法，创新的热管理技术和先进的光收集和交付光学系统是有资格的。设计用于配方的UVC LED系统时，每次光子计数固化。

在过去的五年中，UVC LED的效率和寿命已经看到了显着的改进。UVC LED领域的多个LED供应商的研究和开发支出的增加导致了技术突破，在核心技术方面提供了快速进步（见图2）。这一发展的大部分都是针对UVC LED的针对灭菌和消毒的重要市场的目标，目标是低于280nm的波长。然而，由于模具制造商开发出低至280nm及以下的产品，紫外线固化等应用也得到BOBapp体育下载了优势。bob投注体育信赖吗改进的输出功率和电流密度增加，随着改进的制造产量，以降低LED模具成本，使实用的UVC LED系统的思想是用于表面固化的实用UVC LED系统更接近实现。

2015年，Excelitas Technologies的研究人员开始探索工业固化解决方案的辐照度，曝光和波长要求。利用内部材料研究实验室，研究了将UVC LED添加到商业LED固化系统中的可行性。

第一个UVC LED测试系统于2015年开发，利用285nm模具。100MW / cm2的相对低的峰值辐照度是部分地，仅在供应商中以预先包装的LED阵列提供的LED。这限制了系统设计能力，最大化输出。

初始测试表明，在非常大的曝光（高达30J / cm 2）的UVA（395nm）LED中显示出“粘性”表面的粘合剂和涂层配方可以达到硬，固化的表面，并且随着添加而显着降低UVA暴露接触285nm LED。然而，需要相当大的UVC LED暴露 - 最高5J / cm2 - 是提供可接受的表面固化。在考虑到100MW / cm2的非常低的辐照度时，实现这种能量所需的曝光时间使得结果有趣的进一步调查，但对现实世界的应用仍然是不切实际的。bob投注体育信赖吗

到2017年，UVC LED不再限于预打包的LED模块，并以裸管提供。这允许在利用系统设计方面采取更大的灵活性，以最大化输出。如图3所示，在50mm固化宽度下，具有700mW / cm2的峰值辐照度，如图3所示，这代表了在不到两年后的第一代的输出的600％。第二代UVC LED系统（图4）具有278nm的中心波长，略低于第一代，具有更高的峰值辐照度。

使用AC8050-UVC在与第一代相同的粘合剂和涂料配方上使用的后续测试。结果表明，通过使用更高的辐照度，下波长UVC系统，可以将所需的UVC暴露降低至1.2J / cm 2，以实现相同的硬表面固化。

已经表明，随着UVC LED技术的增强，克服了先前防止采用全UV LED固化解决方案的表面固化挑战。当与UVA LED系统配对时，为后固化提供一点UVC暴露，不仅提供无粘性表面，而且还降低了总剂量要求。当随后将活的UVC实现与制剂的进步结合时，可以看到进一步的改进以最小化仍然仍然实现硬表面固化的剂量。

通过允许基于LED的固化系统提供基于LED的固化系统，继续使UVC LED技术的持续进展能够通过允许基于LED的固化系统来提供改进的粘合剂和涂料配方的表面固化。尽管UVC固化系统的成本仍然高于传统的基于HG灯的系统，但LED技术在减少系统的持续运营成本方面的优点将有助于克服设备的初始成本。

由于核心UVC技术在核心UVC技术方面存在持续的推进，以提高电力输出在增加寿命的同时，商业成功将取决于针对应用的高级系统设计，有助于平衡成本与性能。需要进一步测试仍然需要确定何时满足余额。