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UVLED光源的发展历史

    UV灯管可按每厘米灯管的能量(W/CM)来分类,商业化UV灯管分为80100120150240W/CMUV输出和固化速度之间往往并不是线性关系。二者之间的关系取决于多种因素,比如涂层、基材、反射器几何形状及灯的总效率数等,颜料材料对热的敏感程度,颜料以及涂膜的厚度等都会影响到紫外光源的效能。
UV
波段含盖100-400NM范围,但由于UV固化涂料一般在200-450NM有活性,商用UV固化灯具也都围绕此范围设计,以便在此区域内产生高的UV光强。
目前,常用紫外固化光源主要包括汞蒸气灯、金属卤化物灯、无极灯和氙灯等类型。
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、汞蒸气压灯
 
用于UV聚合反应的汞蒸气灯管都由石英制成。主要原因是,石英有三个重要的性质很适合于制作紫外灯管:(1)对紫外线透明,不吸收或很少吸收UV;(2)是热的不良导体;(3)热膨胀系数低,石英的纯度和其他微量化合物的存在会影响灯的发射特性。灯管是一个熔融石英管,管壁厚度大约为1MM,外径为20~25MM,弧灯总长达2M,复杂的电极布局(电子发射器、基座、导体等)密封于石英管的两端,石英管含有用于发射能量的汞以及启动气体,通常是氩气。
当给灯具通电以后,在两极之间产生电弧。随着电极间电压的增加,气体的温度升高,使汞蒸发,产生汞蒸气弧光并发射具有特征的紫外光。当全功率工作时,灯具还会发射可见光以及部分红外光(IR)。
弧灯需要几分钟的预热时间(从2~10分钟不等),才能达到完整的光谱输出,这是因为汞在石英管内必须完全被气化。在开始的预热期,输入的功率较多地耗于预热灯的电极部件,最后使管内存在的汞全部气化。因此,诱导期长是这种灯的缺点之一。此外,如果工作期间电源突然中断,汞会迅速凝结,难以立刻重新启动。而较重的热
载也要求有冷却时间。通常关机后需要冷却一段时间(15-20MIN),然后才能再次启动。因此,弧灯要安装机械或电子光闸,以防止高强度的IR烧坏介质,同时也能使灯管产生最小的热量及能量消耗。
灯管中的电极和填充物之间会产生化学反应,随着时间的推延,会逐渐减少UV输出。此外灯具的每一次开关都可能引起填充物在石英管上的沉积,而缩短灯具的寿命。灯的平均寿命为1000-1500小时。
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、金属卤素灯
为了变更和调整输出光谱,得到更适合于特定用途的灯,灯管内可加入其他材料。将金属卤化物如铝、锗、镁、铊和其他金属的碘化物加在汞中,发射的波长会朝长波长方向移动。例如,使用碘化镁时,镁输出280NM310NM385的谱线,能增高固化速率。有些高压汞灯,由于在灯中填充了不同量的碘化亚铁,得到了比较理想的光谱分布,增强活力了紫外区的辐射能量,适用于干膜、湿膜、绿色阻焊剂的曝光和紫外油墨的固化,该灯的最大特点是紫外强度高。
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、无极灯
无极灯的灯管直径比较小,只有9-13MM.与其他商品化灯具的不同之处在于无电极,电能通过电磁辐射的方式,耦合到含汞以及其他添加剂的真空石英管中,灯管总长度为15-20CM.无极灯是微波启动灯管,可以即时开关,平均寿命可达3000小时。有电极汞灯的一个缺点,需要几分钟来预热,而关机又需要几分钟来启动,而无极灯系统冷启动所花的时间小于9S,热启动所花时间小于15S
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、氙灯
氙灯最初是为摄影领域的应用而开发的,但近年来,人们己将注意力移向在UV固化领域的应用。氙是气体,因此它既可作连续光源,也可作脉冲光源。作为连续性光源时它的氙电弧本质上是连续的,紫外输出低而红外区较高。在脉冲氙气闪光灯中,由于气体压力增高和等离子区温度上升使UV输出提高。等离子区的温度与电流密度和灯管直径的平方根成正比。
5.  UVLED
UVLED
是第四代光源,有着不比拟的优势,节能\环保\寿命长\波长范围好控制\无须预热启动等等,只是目前需解决散热和成本问题.应用趋势前景不可阻挡.UVLED光源可分为,UVLED点光源UVLED线光源、UVLED面光源、UVLED环形光源。可根据不同的固化面积来选择相应的照射面积的照射头。海特奈德还可以提供方案定制,UVLED光源是目前最理想的特种光源。可以为企业节约时间、提高效率、降低成本。
UVLED光源的特性
1.
传统LAMP方式,大功率光源散热面小,即使用大量散热器也无法快速导出热量,因此光衰变快。led面光源同样功率散热面比UV LED点光源大几十倍,散热效果很好。寿命可达到25000-30000个小时。使用寿命不受开闭次数影响,采用电缆输出,相对比传统LAMP方式照射机,更换灯频繁,耗电功率高,还需紫外光纤输出,LED-UV采用电缆输出可以为您减少设备耗材成本,提供设备利用率。

2.发光部件LED波峰为365nm,光谱分布为360nm370nm,无红外光发出,所以被照射产品的表面没有温度的提升,而传统LAMP式紫外线照射机一般都会使被照射产品表面升高60-90度,使产品的定位发生位移,造成产品不良。
3.
众多LED发光点均匀分布,多组为紫外光照射优化设计的专业镜头组,照射性均匀,边缘和中心的照射强度变化不超过3%,一致性极佳,这是汞灯无法比拟的
4.
光输出稳定,光照更强、能量更高、均匀性更好,瞬间点亮,即刻达到100%功率紫外输出,照射强度可达1200mW/cm2 ,有效发光效率是汞灯的10倍以上,提高了工作效率
5.
可根据用户的需要定制发光区域的形状、大小
6. LED-UV
光源使用时无需灯管预热,不含有毒物质汞。相比传统LAMP方式照射机功率消耗几百瓦,甚至上千瓦,使用时需预热约10多分钟,灯管还含有毒物质汞。LED-UV面光源是替代传统光源技术的一种更安全、更环保的选择更符合节能环保的要求。
7. LED-UV
控制器的体积约为传统LAMP方式照射机体积的1/8,使设备的安装更加简单,减少生产现场的场地占用面积。照射头充分考虑精密生产的空间要求,使设备的安装更方便,另外小照头采用风扇散热设计,充分保障LED长时间照射的能量稳定及使用寿命。


 

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