자동차 및 운송 애플리케이션을위한 UV LED의 성장하는 생존력

파장, 영어

요약

이 백서에서는 자외선 (UV) 경화, 피크 복사 조도 (Watts / cm²), 에너지 밀도 (Joules / cm²), 스펙트럼 파장 (nm) 및 총 전력 (Watts), 전극, 마이크로파 및 UV LED 경화 시스템 간의 근본적인 차이점. 또한 UV LED 기술 사용의 이점, 증가하는 생산 기술 범위로의 채택을 이끄는 추세, 더 중요한 것은 자동차 및 운송 응용 분야에서의 성장 가능성을 강조합니다.

소개

자동차 및 운송 산업은 향후 몇 년 동안 몇 가지 설계, 엔지니어링 및 제조 문제에 직면 해 있습니다. 이들 중 상당수는 제조업체가 2025 년까지 갤런 당 54.5 마일의 생산 가중을 달성하도록 요구하는 CAFE (Corporate Average Fuel Economy) 표준을 준비하는 것과 관련이 있습니다. 다른 기업은 더 나은 글로벌 관리와 관련하여 조립시 폐기물 및 에너지 소비를 더욱 줄여야합니다. 공급자 식물. 마지막으로, 지속적으로 변화하는 근로자 인구 통계 및 첨단 기술 부족은 글로벌 생산 시설 전체에서 훨씬 더 많은 자동화 및 프로세스 제어를 의미 할 것입니다. 이러한 각 과제에 대해 많은 새로운 제조 공정을 개발해야 할 것입니다.

“자동차 및 운송 산업에 UV LED 경화의 장점을 소개하기위한 노력의 일환으로이 논문은 장비 관점에서 경화의 기본을 설명하는 것으로 시작될 것입니다.”

JENNIFER HEATHCOTE, 지역 영업 관리자, PHOSEON TECHNOLOGY

마이크로파 및 아크 램프를 사용하는 기존의 UV 경화는 수십 년 동안 자동차 및 운송 생산 공정에 사용되어 왔지만 UV LED 경화는 비교적 새롭고 그다지 견인력을 얻지 못했습니다. 그러나 다른 시장에서는 UV LED 기술이 훨씬 더 주류를 이루고 있습니다. 중요한 장비 및 공식화의 발전으로이 기술이 점점 더 다양한 응용 분야에 빠르게 침투 할 수 있기 때문입니다. 이는 주로 UV LED 기술이 다양한 성능, 작동 및 환경 적 이점을 제공하고 전체 공정 및 전체 공정을 제공하면서 광범위한 열에 민감한 재료에 잉크, 접착제 및 코팅을 경화하는 데 사용하는 기술로 간주된다는 사실에 의해 주도됩니다. 품질 관리. 결과적으로 자동차 및 운송 회사가 향후 10 년 동안 다양한 제조 과제를 해결하기 위해 노력함에 따라 UV LED 경화의 변혁 적 특성은 생산 사용 가능성에 대해 탐색하고 평가해야합니다.

자동차 및 운송 산업에 UV LED 경화의 장점을 소개하기위한 노력의 일환으로, 본 논문은 장비 관점에서 경화의 기본을 설명하는 것으로 시작합니다.

UV 경화의 산업 소스

UV 에너지의 산업 소스에는 오랫동안 중압 수은 아크 및 마이크로파 전원 램프가 포함되었으며 최근에는 발광 다이오드 (LED)가 사용되었습니다. 세 가지 기술 모두 다양한 제조 공정에서 잉크, 코팅 및 접착제를 교차 연결하는 데 사용됩니다. 아크 및 마이크로 웨이브 경화 기술은 모두 불활성 가스 혼합물을 포함하는 밀봉 된 석영 튜브 내에서 수은의 증발에 의존합니다.

수은의 물리학은 기화 될 때 자외선을 방출하는 것과 같습니다. 무 전극 램프는 마이크로파를 사용하여 수은을 증발시키는 반면, 전극 램프는 두 전극 사이에 부딪히는 고전압 아크를 이용하여 동일한 결과를 얻습니다. 수은이 극도로 고온의 플라즈마 가스로 기화되면 UVA, UVB, UVC 및 UVV 대역에 걸쳐 스펙트럼 출력을 방출하여 램프 내부에 금속 첨가제를 도입하여 조금씩 조작 할 수 있습니다.

금속이 추가 된 램프는 일반적으로 도핑, 첨가제 또는 금속 할로겐화물이라고합니다. 지난 수십 년 동안 대부분의 잉크, 접착제 및 코팅 제형은 표준 수은 램프와 철 및 갈륨 도핑 램프의 출력과 일치하도록 공식화되었습니다. 제형이 자외선 에너지에 노출되면 가교 결합되어 포토 폴리머가됩니다.

반면 UV LED는 고체 반도체입니다. 그들은 움직이는 부품이나 수은 플라즈마 가스를 포함하지 않으며 종종 기존 램프의 작동 온도의 1/10 미만인 온도에서 작동합니다. DC 전원에 연결되면 전류가 반도체를 통해 흐르고 전자가 각 개별 LED의 음극에서 양극으로 이동할 때 낮은 에너지 상태로 떨어집니다. 에너지 차이는 상대적으로 단색 스펙트럼 분포의 형태로 장치에서 방출됩니다.

상업적으로 UV LED 기술은 더 긴 UVA 파장 (365, 385, 395 및 405nm)으로 시장에서 크게 채택되고 있으며 더 짧은 UVB 및 UVC 대역에서의 개발 작업이 계속되고 있습니다. 기존 램프를 직접 모방하는 UV LED 소스는 없지만 LED에서 방출되는 파장이 길수록 스펙트럼 분포가 기본 수은 램프보다 철 또는 갈륨 램프와 비슷합니다. 그 결과 UV LED 파장은 화학 물질에 더 깊이 침투하여 특히 불투명하고 착색 된 제형에서 더 나은 관통 경화를 생성 할 수 있습니다.

투명 코팅의 경우, 황변없이 단단하고 긁힘에 강한 표면 경화를 달성하는 것이 UV LED의 주요 과제였습니다. 이는 많은 코팅 제제가 표면에서 충분한 가교를 위해 광대역 램프에서 방출되는 더 짧은 파장에 의존하고 현재 UVB 및 UVC LED는 이러한 더 짧은 파장에서 경화 요구 사항을 아직 충족하지 못하기 때문입니다. 그럼에도 불구하고 이러한 문제를 해결하기 위해 더 높은 조도 및 제형 조정이 종종 발견되었습니다. 다른 사람들에게는 격차를 줄이기 위해 지속적인 개발 작업이 진행되고 있습니다.

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