Acerca del curado UV

El curado UV-LED se refiere a una técnica que utiliza la energía de los LED en el espectro UV para tratar tintas, recubrimientos, adhesivos y otros materiales curables por UV. La energía generada por la luz UV desencadena una reacción que resulta en la polimerización del material, endureciendo o curando el mismo (Figura 1).

Tradicionalmente, las lámparas UV basadas en mercurio se han utilizado para el curado, pero ahora la tecnología UV basada en LED, más eficiente y ecológica ha demostrado ser una solución superior para muchas aplicaciones. La tecnología de curado de LED utiliza LED basados en semiconductores para proyectar la luz UV cuando una corriente eléctrica pasa a través de ellos. Cuando un LED tiene una polarización directa, los electrones pueden recombinarse con los agujeros de electrones dentro del dispositivo, liberando energía en forma de fotones.

El color de la luz emitida o la energía correspondiente del fotón está determinada por la brecha energética del material semiconductor. Varias compañías que fabrican LED para iluminación general también fabrican LED que irradian en el espectro UV. Es un hecho aceptado para muchas industrias que las lámparas LED ofrecen muchas ventajas, entre ellas, un menor consumo de energía, una vida útil más larga, una mayor robustez y un encendido / apagado más rápido. Esas ventajas también son importantes en aplicaciones de curado.

La tecnología de curado UV-LED ha avanzado significativamente en los últimos años y ahora está disponible para una variedad de aplicaciones en impresión, recubrimientos y adhesivos. Hay muchas ventajas que llevan a las empresas a avanzar hacia la aceptación de la tecnología UV-LED, como una mayor productividad y una solución más respetuosa con el medio ambiente, que cada vez más demandan los clientes finales. A medida que los fabricantes desarrollan sistemas de curado UV-LED, saber cómo funcionan juntos los subcomponentes clave ayudará a crear el sistema óptimo y, por lo tanto, a reducir el impacto ambiental general del proceso y al mismo tiempo mantener o mejorar la productividad y el rendimiento del producto. Un proceso eficiente de curado UV debe hacer coincidir la salida energética de las lámparas con las características de absorción de la química UV. Típicamente, el formulador químico recomendará la densidad de energía (mJ / cm2) y las longitudes de onda (nm) necesarias para el curado. Con frecuencia se aplica una prueba de laboratorio para confirmar el rendimiento de la química y las especificaciones de la lámpara UV. Las químicas UV están disponibles para casi cualquier aplicación, como una formulación de un solo componente que no requiere mezclarse con otros. Dependiendo de la aplicación específica, el formulador UV puede ajustar las viscosidades para satisfacer las necesidades del método de aplicación de tinta, recubrimiento o adhesivo, como serigrafía, recubrimiento con rodillo, pulverización o dispensación de adhesivo de precisión. A veces, si hay áreas de sombra donde la energía UV no puede alcanzar (el curado UV requiere que no haya obstáculos entre las lámparas y la superficie a curar), el proceso aún puede obtener muchas de las ventajas del curado UV mediante el uso de química de doble curado que combina UV con calor o humedad. Los sistemas de lámparas de curado UV LED consisten en múltiples subcomponentes que, tomados en conjunto, se pueden usar para definir el rendimiento general del sistema.

Los subcomponentes principales del diseño se describen continuación. Al examinar estos componentes con mayor detalle, así como sus interacciones e interdependencias, el lector obtendrá una mejor comprensión de por qué las lámparas de curado UV LED no son producidas de forma estándar.

Independientemente del diseño de LED, matriz, térmica y óptica empleados, el resultado final que importa para los usuarios es que el material sea curado correctamente. Los dos parámetros de medición para esto son: Irradiancia pico y Dosis, como se describe a continuación. Estos dos parámetros trabajan juntos y la comprensión de su método de medición permitirá a los OEM y usuarios finales caracterizar correctamente el sistema de curado UV LED.