코팅용 LED 경화 기술

LED 경화 솔루션은 다음과 같은 분야에서 활용됩니다. 코팅 고체 장치이기 때문에 매우 안정적인 UV 경화를 제공하기 때문입니다. 깊은 관통 경화를 제공하고 표면 온도가 낮아 원재료 투입 비용을 절감할 수 있습니다. 

UV 경화 기술 발광 다이오드(LED)를 사용한 조명은 기존 기술에 비해 훨씬 더 친환경적이고 자원을 절약할 수 있습니다. 갈륨과 수은으로 만든 중금속 램프를 더 이상 폐기할 필요가 없습니다. 오존이 발생하지 않고 배기 시스템이 필요하지 않으므로 소음 수준이 높아질 수 있는 라인 작업자의 작업 조건이 개선됩니다. LED 광원의 낮은 에너지 소비량은 자원 보호에 기여합니다. 

기존 UV 램프 이온화된 가스(일반적으로 수은) 챔버 내부에서 전기 아크를 생성하여 원자를 여기시킨 다음 붕괴하여 광자를 방출함으로써 자외선 에너지를 생성합니다. 방출되는 광자는 일부 적외선과 가시광선을 포함한 광범위한 전자기 스펙트럼을 포함합니다. 일반적으로 UV 경화에는 약 20%만 유용합니다.

"이제 경화 공정의 모든 단계에서 LED 램프를 사용할 수 있어 기존 UV 램프가 전혀 필요하지 않습니다."

Lars Sandqvist, 기술 애플리케이션 수석 관리자, Sherwin-Williams

UV LED는 완전히 다른 방식으로 UV 에너지를 생성합니다. 전류(전자)가 다이오드라는 반도체 장치를 통과하면서 광자 형태로 에너지를 방출합니다. 다이오드의 특정 재료에 따라 광자 파장이 결정되며, UV LED의 경우 일반적으로 +/-10nm의 매우 좁은 대역의 출력을 제공합니다. 그림 2는 395nm LED 광원과 일반적인 기존 UV 램프의 출력을 비교한 것입니다. 출력의 강도와 파장의 차이에 주목하는 것이 중요한데, 이 두 가지 모두 UV 경화 공정을 이해하는 데 핵심적인 요소입니다.

코팅의 효율적이고 효과적인 UV 경화를 위해 포뮬러는 UV 광원 출력과 광개시제(PI)의 스펙트럼 흡수를 겹치려고 합니다. 일반적인 UV 포뮬러에 포함된 PI의 양은 일반적으로 5% 미만으로 매우 적습니다. PI는 일반적으로 좁은 대역이 아닌 다양한 파장에 걸쳐 흡수합니다. 일반적인 UV 램프로 경화하기 위해 개발된 기존의 많은 UV 포뮬러는 광범위한 스펙트럼의 PI를 사용합니다. LED 출력 범위 내에서 일부 흡수가 발생하는 경우가 많지만, PI 흡수 범위의 많은 부분이 낭비되는 것은 분명합니다. UV-A 범위에서 더 집중적으로 흡수되는 PI를 사용하여 LED 경화를 위해 특별히 설계된 포뮬러를 사용하면 보다 효율적인 경화가 가능합니다.

작년에 셔윈-윌리엄스는 목재 마감 산업 내 제조업체를 겨냥한 새로운 LED 혁신 기술인 풀 큐어링 LED를 발표했습니다. 이 혁신적인 기술을 통해 전체 경화 라인에 LED를 구현할 수 있어 이전보다 훨씬 더 많은 에너지를 절약하고 품질을 개선할 수 있습니다.  

"우리는 2012년에 LED 경화를 처음 도입한 이래로 이와 같은 솔루션을 찾기 위해 노력해 왔습니다. 하지만 탑코트의 어려움으로 인해 원치 않는 황변 현상이 발생하는 문제가 항상 있었습니다. 한동안은 LED와 UV 램프의 조합만이 유일한 방법인 것처럼 보였지만, R&D 부서에서 연구를 계속한 결과 마침내 올바른 공식을 찾아냈습니다. 이제 다음과 같이 사용할 수 있습니다. LED 램프 경화 공정의 모든 단계에서 기존 UV 램프가 전혀 필요하지 않습니다. 이를 통해 훨씬 더 효과적인 생산이 가능해집니다."라고 Sherwin-Williams의 수석 기술 애플리케이션 매니저인 Lars Sandqvist는 말합니다.

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카테고리: 코팅 | 잉크