所以决定哪些紫外线光源安装就像找出这对厨房烤箱买。尽管几个可能完成工作,最好的选择可能也取决于预算等因素,尺寸,功能,质量和可靠性。有很多权衡,这篇文章的目的是帮助你选择最好的紫外光源的需求。我们开始通过检查基本的紫外线是如何产生和紫外线来源的主要类型之间的权衡。然后我们向供应商之间的一些注意事项,可能是有用的在最明智的选择。
生产紫外线
直到最近(当紫外led成为商用),几乎所有工业紫外线来源依赖于相同的基本原则产生紫外线。当少量的汞是亢奋时,要么通过使用高压电流,或把它变成一个强大的微波腔,(就像微波炉),汞原子中电子兴奋到一个更高的能量状态。当他们回到基态,发出一阵能量,紫外线的形式(以及一些可见光和热)。这是同样的原理,把壁炉的绿色和紫色的火焰,当你添加依赖铜盐的结晶壁炉盐产生光的可见光谱。
图1显示了一个典型的水银灯的发射光谱。这个特征光谱是相同的是否水银灯是一种弧(或电极)灯,或微波炉灯。所以,如果你的紫外线“食谱”呼吁接触汞灯,要么工作,提供了强度(或辐照度)足够高和材料暴露在很长一段时间(提供适当的剂量)。在这两种设备,汞是密封在一个石英管。弧光灯,一个电极是嵌入在两端的管,这样可以应用电能。在微波的情况下灯,管没有电极,但放在一个微波腔。在这两种情况下,高温等离子体是由激励的汞。
水银灯几十年来一直在工业UV固化的主力,但最近紫外线来源使用发光二极管(led)已经成为可用。这些紫外线来源是由安排大量的微小的半导体芯片,可见内(如使用发光二极管上发现圣诞树和汽车尾灯)到大型矩阵。当电压LED芯片,发出一阵紫外线是通过一个过程称为电致发光”。与水星灯,LED的光谱是非常具体的和狭窄的。今天的各种波长的led可用,(由芯片)的化学成分,从365纳米到405纳米左右,如图2所示。
汞(弧和微波)灯,随着紫外发光二极管是最常见的工业今天紫外线来源。虽然每个生产有用的治疗,有固有的每种方法的优点和缺点。
弧灯
弧或电极灯,是最常见的紫外线光源。它是受欢迎的,因为它的简单性和通用性。电弧灯可在广泛的产品类型和风格。灯可以生产从几英寸到几英尺长,和灯具只要2米被用于广泛的产品,如木板。图3显示了典型的弧灯的建设。通过改变石英管的尺寸,汞和填充材料的数量,并通过应用适当的电压,可以产生各种各样的强度(尽管紫外线灯的输出经常取决于许多其他工程方面的考虑)。
创建一个等离子体弧灯需要一个高电压,大电流电源,有时称为“镇流器”。传统上这些镇流器使用大型铁磁体装置,但固态镇流器更轻,更紧凑,提供可变功率等特性,今天更常见。
弧光灯本身通常是安装在一个金属外壳,配有一个重定向反射器发出远离部分紫外线。反射镜可以伪造的材料(包括石英和硼硅酸盐)治疗,虽然铝和金属涂有专业涂料通常用来提高他们的性188金宝搏bet官网能和可靠性。
等离子体在任何汞光源是非常强烈的(几千度)。冷却需要防止石英软化和扭曲,同时保持等离子热得足以防止汞冷凝。大型风机通常用于灯冷却。
虽然电弧灯的灵活性和相对较低的成本使他们一个受欢迎的选择,他们的设计有一些缺点(表1)。首先,极高的电压要求“罢工”灯和生成等离子体电极是残酷的。每次灯是解雇,少量的电极材料蒸发导致变暗,或涂料的灯在码头附近。这种恶化导致的损失紫外线输出使用的灯,使灯的每个连续攻击更困难。
电极灯的另一个缺点是,当开始的时候,管的内部压力急剧上升。如果灯是关闭的,需要大量的时间(有时多达20分钟,取决于灯尺寸和镇流器技术),直到灯可以重新启动。保持灯,以避免这些延迟是不便线路上的启动和停止线。一种技术来管理这个问题是装灯快门机构。可以继续使用百叶窗,灯(通常是在一个较低的功率),但快门屏蔽机制。
微波灯
在1970年代早期,一盏灯,用微波能量而不是电激发汞被介绍给市场。一个简化的设计这种类型的灯是如图4所示。没有电极,微波灯不受固有弧灯的一些问题。没有老化的灯由于分解的电极,或减少输出由于灯的黑度。微波灯更有一致的紫外线输出和一般比弧灯持续时间更长。然而,背后的物理微波耦合在灯灯泡长度限制在某些离散的大小。今天,微波3”,4.5”灯,6”和10“的长度是商用。其他养护长度需要大量的短的灯被放置end-on-end模块化的方式。这使得微波灯适合规模更小的应用程序,但是更加复杂和笨重的大脚印,与冗余组件(如电源、或冷却管道系统(表2)。
因为微波灯不需要“再打”一个电弧在灯内,他们可以在几秒钟内重新燃起,而不是几分钟。由于微波的本质灯越复杂,其复杂和各种专利相关问题,越来越少(尽管合格)微波紫外系统的供应商。
紫外线发光二极管
领导的紫外线是一个激进的背离传统的紫外灯技术(图5)。而不是令人兴奋的汞在石英管产生紫外线,紫外线发光二极管依靠微型半导体芯片产生紫外线。不同的是类似于比较常见的白炽灯泡和可见的led。事实上,优点和缺点都很相似。
像其他半导体器件,发光二极管有非常一致的产出和超长寿命。紫外线发光二极管将提供多次服务甚至比最高质量的长度弧灯。发光二极管可以开启和关闭瞬间,使其适合应用百叶窗是不切实际的。
正如前面指出的,领导的输出是一个最长的能量峰值波长的紫外光谱区域。(事实上,大多数紫外可见光发光二极管技术来源,因为它们发出的可见,紫色的)。这狭窄的输出有其优点和缺点。从积极的一面来看,紫外发光二极管工作更安全,因为他们避免在紫外光谱的短波区域的排放会导致对工人的健康和安全问题。波长越长也不产生任何损害臭氧或多余的热量。这使得紫外线发光二极管的理想固化等热敏性基质材料纸,木头和薄塑料或电子元188金宝搏bet官网件可能损毁的高温与水银灯系统(表3)。
但窄的光谱输出也使得更难找到现有化学治疗尽可能有效地使用发光二极管做常规,广谱汞光源。因为绝大多数现有uv固化油墨和涂料对汞的来源,制定养护与LED源通常需要更多的时间,较慢的速度,高功率LED,或调整公式最好响应时间越长波长。紫外线发光二极管。如今在某些领域如数码印刷,spot-cure粘合剂、密封和成键电子显示屏等应用产品。他们正在分享在其他领域如木材和塑料涂料、wider-format印刷、屏幕和移印和其他工业应用(图6)。
今天,led灯的相对成本也很大取决于大小的区域被治愈。对小区域,紫外发光二极管可以等于或比传统的汞来源成本更低。然而,由于LED阵列是由紧密排列的半导体芯片,随着数组的大小增加,成本上升比例。幸运的是,像其他半导体技术,紫外LED性能有改善,随着时间的推移变得不那么昂贵。像所有电子的扩散,从电脑到智能手机,采用led持续增长业务稳步提高。由于led也提供节省运营成本包括长寿命,降低能源消耗,减少停机时间和备件,许多应用程序一旦间隙现在活跃在实现紫外发光二极管。
一般考虑
我们不可否认简短回顾竞争灯技术可能帮助您决定什么样的光源最适合您的需要。在每个技术还有其他方面的考虑,确定哪些可以或模型的设备选择。回到烹饪类比,你可能决定你需要一个微波炉,而非电动烤箱,但现在你需要选择哪种模式。
1。施工质量。大多数人不买最便宜的车,最便宜的一双鞋或最低的价格。紫外光源的质量往往具有真实效果不仅设备会持续多久或操作没有停机,而且对它执行。更好的分数紫外线灯降解速度低于质量低劣的灯。更好的反射镜通常有更高的效率和治疗用更少的能源比劣质材料。188金宝搏bet官网在发光二极管、更好的质量可能包括更有效的冷却设计,既提高了昂贵的LED阵列的输出功率和长寿。
2。控制功能。一些紫外线系统允许您轻松地改变输出功率水平,提供反馈的条件供电和冷却系统,或诊断信息的麻烦。一些领导系统维护数组通过监控等关键方面的系统冷却温度和冷却剂流量。更复杂的领导控制方案提供“可寻址能力”,允许你有选择性地打开或关闭数组的各个部分来适应不同大小的部分。还在评估一个光源,你可能会考虑它将如何被集成到你其他的养护机械和行是否有你所需要的接口功能。
3所示。易于维护。当你看到一个新的紫外光源,问问自己会多么容易修复和维护。如何清洁肮脏的反射器?你多快能取代灯吗?配件有多昂贵?一些弧灯提供容易改变主意的功能,包括灯模块,可以快速而方便地改变碳粉匣,而其他设计要求你几乎拆除系统常规任务。为领导的来源,你可以检查LED阵列是否有用的领域,还是整个单元必须换出如果有一个问题。一些领导设计功能插件模块,便于现场服务。一般来说,简单的布线和几个连接器和最少的必要的移动部件使服务更容易。 It’s nice (and less costly) when you don’t need to rely on a skilled technician to perform the most routine maintenance tasks (Figure 7).
4所示。服务和支持。每一个供应商承诺伟大的服务和支持。你怎么能保证你选择的人帮助当你遇到一个问题,或需要技术帮助吗?一些实践,你可以观察到之前你买很好的指标会发生什么。确保你的产品支持良好的操作手册和技术文档。供应商的网站可能有技术文档的形式手册、下载和有用的视频。供应商有自己的维修中心和服务人员是一个好迹象。在开发阶段,供应商愿意提供测试设备和现场支持,确保一个健壮的过程更有可能提供更大的支持从长远来看。一些紫外线系统相似比其他人更多的“黑盒”。 If a system uses all proprietary components, with undisclosed protocols or interface information you will be that much more dependent on them in the future. You might also consider whether each vendor has broad UV experience and sells a wide range of solutions or is heavily invested in only a single type of product. Avoid being pushed into a particular solution just because that’s the only product a vendor offers.
结论
相反一些灯供应商会让你相信,没有神奇的UV固化。你的涂料,油墨或胶粘剂不在乎些微的灯你买只要基本参数(波长、发光和剂量)治疗的材料。但这并不是说所有的光源都是平等的,差异是无关紧要的。一些最基本的差异源于基本技术;微波紫外线灯或LED弧光灯,每种方法都有其优点和权衡。我们提供了一个概要的最重要的方面。
但在每个技术的广泛选择共同选择任何复杂,工程的设备。根据您的需求和喜好,显著差异在质量、功能、可维护性和技术支持可能需要一个更关键看这些维度。我们认为,(如设计师汞灯和紫外LED系统)是没有“一刀切”的方法来UV固化,在东海岸一个男装店使用的词,“受过教育的消费者是我们最好的客户”。而不是提供一个答案,我们希望这篇文章为你提供了一套好的问题-答案将导致更多的消息灵通的决策。
