L’any 2013 va ser testimoni d’una expansió de l’ús de LED en aplicacions de curat UV amb emissors de major potència que permeten temps de curació més ràpids en una gran varietat d’aplicacions de ciències de la vida i industrials, escriu BILL CORTELYOU, i la vida dels components també ha augmentat.
Quan la gent escolta els termes "díodes emissors de llum" o "LED", la majoria de la gent pensa en LEDs visibles per a aplicacions d'il·luminació. De fet, la tecnologia LED s’utilitza cada vegada més a tot el món per a la il·luminació interior, il·luminació exterior, enllumenat públic, automoció i senyalització. Però hi ha moltes altres aplicacions industrials com el curat (assecat) i la detecció de falsificacions. La tecnologia LED per a curat ultraviolada (UV) és un dels segments de mercat que ha guanyat acceptació a tot el món i continua creixent. Examinem l'estat de la tecnologia de curat UV i considerem fins a quin punt els LED compleixen les promeses de prendre aquest espai.
El curat UV-LED es refereix a una tècnica que utilitza la producció d'energia dels LED de l'espectre UV per tractar tintes, recobriments, adhesius i altres materials curables amb UV. L'energia generada per la llum UV provoca una reacció en cadena que resulta en la polimerització del material, endurint o endurint el material (figura 1). Per obtenir més informació sobre el curat amb LED UV, consulteu "Els LED UV augmenten el costat tranquil del mercat dels LED" (enllaços a la part inferior de l'article).
La llum UV provoca una reacció en cadena que resulta en el curat de materials com tintes o adhesius.
FIG. 1. La llum UV provoca una reacció en cadena que resulta en el curat de materials com tintes o adhesius.
Tradicionalment, les làmpades UV basades en mercuri s’han utilitzat per curar, però ara la tecnologia UV basada en LED més eficaç en el medi ambient i respectuosa amb el medi ambient ha demostrat ser una solució superior per a moltes aplicacions. La tecnologia de curat LED utilitza LED basats en semiconductors per projectar la llum UV quan hi passa un corrent elèctric. Quan un LED està esbiaixat cap endavant, els electrons poden recombinar-se amb forats d’electrons dins del dispositiu, alliberant així energia en forma de fotons.
El color de la llum emesa o l'energia corresponent del fotó està determinat per la bretxa d'energia del material semiconductor. Algunes empreses que fabriquen LEDs que s’utilitzen per a la il·luminació general també fabriquen LEDs que irradien a l’espectre UV.
Avanços en el curat UV-LED
És un fet acceptat per a moltes indústries que les làmpades LED ofereixen molts avantatges, inclosos un menor consum d’energia, una vida més llarga, una robustesa millorada, un factor de forma més petit i una connexió d’encesa / apagada més ràpida. Aquests avantatges també són importants en la curació d'aplicacions.
La tecnologia de curat UV-LED ha avançat significativament en els darrers anys i ara està fàcilment disponible per a diverses aplicacions en impressió, recobriments i adhesius. Hi ha molts avantatges que condueixen les empreses a avançar cap a l’acceptació de la tecnologia UV-LED, com ara una major productivitat i una solució més respectuosa amb el medi ambient, que cada vegada requereixen més clients finals. A mesura que els fabricants desenvolupen sistemes de curat amb LED UV, saber com funcionen conjuntament els components secundaris clau ajudarà a crear el sistema òptim i, per tant, a reduir l’impacte ambiental global del procés i al mateix temps a mantenir o millorar la productivitat i el rendiment del producte.
Segments d'aplicació
El curat és un mercat ampli amb molts nínxols d'aplicació. Però considerem alguns dels principals segments d'aplicació:
Impressió :. El procés de curat UV fa més de trenta anys que s’utilitza a la indústria de la impressió La tecnologia de curat LED per a impressores UV substitueix ràpidament la tecnologia anterior amb avantatges convincents de millorar l’economia, les capacitats del sistema i els beneficis mediambientals La tecnologia de curat UV-LED. és ideal per a la curació UV de tintes en processos d'impressió d'injecció de tinta digital, pantalla, flexografia i altres.
Recobriments: un important nombre de recobriments es curen a tot el món avui en dia amb fonts UV-LED en aplicacions que van des de materials tradicionals com paviments i armaris fins a electrònica avançada. , materials de construcció residencials i comercials.
Adhesius: els adhesius UV són una gran eina en els processos moderns de muntatge i fabricació amb control i estabilitat electrònics UV-LED, que garanteixen excel·lents resultats en una àmplia varietat d’aplicacions d’adhesius UV-LED, des de dispositius mèdics fins a l’electrònica de consum més avançada.
Instantània del 2013
El 2013 va ser un altre any de fort creixement en l’adopció de LEDs UV. En els darrers anys, hi ha hagut moltes discussions sobre la velocitat d’adopció i la utilitat per a l’àmplia gamma d’aplicacions de curat UV. Bàsicament, la pregunta ha estat: “La tecnologia de curat UV-LED complirà la seva promesa? “Bé, la resposta és sí! De fet, ha superat la promesa i continuarà el seu fort creixement, accelerarà i obrirà nous mercats de curat UV.
Les primeres preocupacions de producció, vida útil i cost s’han vist satisfetes amb una ràpida millora de la tecnologia i del producte. Avui en dia, la tecnologia de curat UV-LED compleix una àmplia gamma de requisits d’aplicació i continua millorant a un ritme ràpid. Les làmpades de 16 W / cm2, que es curen al màxim de requisits de velocitat, porten més de dos anys enviant-se en volum. Els fabricants de làmpades citen habitualment les expectatives de vida que superen les 20.000 hores de temps puntuals ... el doble del que es citava Fa anys, aviat, els principals fabricants produiran làmpades que prometen una vida encara més llarga, probablement unes 30.000 hores, igualant o superant la vida útil de diverses instal·lacions de curat.
Gairebé tots els proveïdors de materials que es poden curar amb radiació ultraviolada disposen de productes químics curables per UV-LED, juntament amb una tecnologia agressiva i fulls de ruta de productes. Tot i que la naturalesa monocromàtica de les làmpades LED-UV requereix una consideració especial per part dels químics, no ha estat un impediment a llarg termini com es pensava.
Un dels aspectes més emocionants de la utilització d’un procés de curat amb LED UV és que obre moltes noves possibilitats de procés amb el seu control electrònic precís del subministrament d’energia. Molts usuaris han adaptat els seus processos per aconseguir resultats inabastables mitjançant altres mitjans. Avui en dia hi ha molts usos propietaris del control de l'energia en diferents aplicacions.
Fites recents
Penseu en les fites assolides el 2013. La fira Labelexpo Europe 2013 va reflectir l'adopció de LED UV a gran escala. L’esdeveniment va validar les afirmacions d’adopció ràpida del curat amb LED UV. El saló va registrar xifres d’assistència rècord en atreure 31.795 visitants (un 11% més que el 2011) de 158 països (enfront dels 123 del 2011) amb prop de 600 expositors (més de 550 el 2011). A qualsevol lloc que miressin, els assistents veien com s’implementaven sistemes de curat amb LED UV a les màquines. A la força tradicional d'injecció de tinta digital dels LED UV es van afegir la serigrafia rotativa, el curat de zones, l'offset i la impressió flexogràfica.
Comparar Labelexpo 2013 amb Labelexpo 2011 demostra la rapidesa amb què la indústria ha adoptat la tecnologia. Al saló del 2013 es van instal·lar més de 80 llums de curat UV-LED a l’equip, enfront de les 10 ocasions del saló del 2011, amb un augment de 8 vegades. Els usos de curació van des de la fixació fins a la curació completa i moltes de les impressores eren 100% basades en LED UV.
Atraient el nombre més alt de participants de la seva història, el Label Industry Global Award for Innovation, patrocinat per Label& Narrow Web, etiquetes& L'etiquetatge i les revistes NarroWebTech van ser guanyades conjuntament per Mark Andy i Flint Group Narrow Web. Flint Group va ser distingit per la seva tecnologia de tinta UV-LED Ekocure, que els jutges van descriure com a resposta millorada a la curació, estalvi de costos i productivitat, reducció de residus, estalvi d’energia i seguretat millorada que sens dubte tindran un impacte significatiu en el futur de l’etiqueta. indústria. Mark Andy va ser reconegut per la seva tecnologia de curat de tinta ProLED complementària, que ofereix altes taxes de producció i un 50% d’estalvi energètic.
Més proveïdors de formulació de materials
Quan va arribar el curat amb LED UV, fa uns deu anys, molt pocs tipus de tintes, recobriments i adhesius eren compatibles amb la tecnologia UV-LED. Com es mostra a la figura 2, la distribució d'energia espectral dels LED UV és força diferent de la de les làmpades de mercuri i, de fet, es troba en una banda molt més estreta. Aquesta diferència requeria noves formulacions materials.
