Tecnología de curado LED para recubrimientos

Proceso de curado LED

Las soluciones de curado LED se utilizan en revestimientos industria porque ofrecen un curado UV altamente confiable debido a que son dispositivos de estado sólido. Proporcionan un curado profundo y permiten temperaturas superficiales bajas que permiten insumos crudos menos costosos. 

Tecnología de curado UV con diodos emisores de luz (LED) es considerablemente más ecológico y ahorra recursos en comparación con las tecnologías tradicionales. Ya no es necesario desechar las lámparas de metales pesados fabricadas con galio y mercurio. Las condiciones de trabajo de los operadores de línea se mejoran ya que no hay formación de ozono y, por lo tanto, no es necesario un sistema de escape, lo que podría generar niveles de ruido más altos. El menor consumo de energía de las fuentes de luz LED contribuye a la protección de los recursos. 

Lámparas UV tradicionales producen energía ultravioleta al generar un arco eléctrico dentro de una cámara de gas ionizado (típicamente mercurio) para excitar los átomos, que luego se desintegran y emiten fotones. Los fotones emitidos cubren una amplia gama del espectro electromagnético que incluye algo de luz infrarroja e incluso visible. Solo alrededor de 20% suele ser útil para el curado UV.

"Ahora es posible utilizar lámparas LED en cada paso del proceso de curado, eliminando por completo la necesidad de lámparas UV convencionales".

Lars Sandqvist, gerente sénior de aplicaciones técnicas, Sherwin-Williams

Un LED UV genera energía UV de una forma completamente diferente. Cuando una corriente eléctrica (electrones) se mueve a través de un dispositivo semiconductor llamado diodo, emite energía en forma de fotones. Los materiales específicos en el diodo determinan las longitudes de onda de los fotones y, en el caso de los LED UV, la salida se encuentra típicamente en una banda muy estrecha +/- 10 nm. La Figura 2 compara la salida de una fuente de luz LED de 395 nm con una lámpara UV tradicional típica. Es importante notar la diferencia en intensidad y longitud de onda de la salida; ambos son clave para comprender un proceso de curado UV.

Para un curado UV eficiente y efectivo de un recubrimiento, el formulador busca superponer la salida de la fuente de luz UV con la absorción espectral del fotoiniciador (PI). La cantidad de PI en una formulación UV típica suele ser muy pequeña, menos de 5%. Los IP normalmente absorben en un rango de longitudes de onda, no en una banda estrecha. Muchas formulaciones UV existentes desarrolladas para curar con una lámpara UV típica usan un PI de amplio espectro. Si bien a menudo hay algo de absorción dentro del rango de salida del LED, está claro que gran parte del rango de absorción de PI se desperdicia. Es posible un curado más eficiente con una formulación diseñada específicamente para el curado LED utilizando un PI con una absorción más concentrada en el rango de UV-A.

El año pasado, Sherwin-Williams anunció una nueva innovación LED dirigida a los fabricantes dentro de la industria del acabado de madera: LED de curado completo. Esta innovadora tecnología hace posible implementar LED en toda la línea de curado, lo que permite aún más ahorros de energía y mejoras de calidad que antes.  

“Hemos estado trabajando hacia una solución como esta desde que introdujimos el curado con LED en 2012. Sin embargo, siempre hubo un problema con los efectos de amarilleo no deseados debido a las dificultades con la capa superior. Por un tiempo, parecía que una combinación de lámparas LED y UV era el único camino a seguir, pero seguimos adelante y la división de I + D finalmente encontró la fórmula correcta para que funcionara. Ahora es posible usar Lámparas LED en cada paso del proceso de curado, eliminando por completo la necesidad de lámparas UV convencionales. Esto permitirá una producción mucho más eficaz ”, dice Lars Sandqvist, director de aplicaciones técnicas sénior de Sherwin-Williams.

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