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Verbesserung der Oberflächenhärtung mit UVC-LEDs
UV-LED-Lösungenhaben sich in verschiedenen Härtungsanwendungen als kostengünstige Alternative zu herkömmlichen Quecksilberlampenlösungen erwiesen. Diese Lösungen bieten Vorteile wie eine längere Lebensdauer, einen geringeren Stromverbrauch, eine höhere Zuverlässigkeit und eine geringere Wärmeübertragung auf das Substrat. Es bestehen jedoch weiterhin Herausforderungen, die einer breiten Einführung der UV-LED-Härtung im Wege stehen.
Eine besondere Herausforderung bei der Verwendung von Formulierungen mit freien Radikalen besteht darin, dass die Oberfläche des ausgehärteten Materials aufgrund der Sauerstoffunterdrückung klebrig bleibt, selbst wenn die untere Schicht vollständig ausgehärtet ist.
Ein Ansatz zur Überwindung dieses Problems besteht darin, ausreichend UVC-Energie im Bereich von 200 bis 280 nm bereitzustellen. Herkömmliche Quecksilberlampensysteme emittieren zum Aushärten ein breites Lichtspektrum von etwa 250 nm (UVC) bis über 700 nm im Infrarotbereich. Dieses breite Spektrum gewährleistet eine vollständige Aushärtung der gesamten Formulierung und bietet genügend UVC-Wellenlänge, um eine Aushärtung harter Oberflächen zu erreichen. Im Gegensatz dazu kommerziellUV-LED-Härtungslampensind derzeit auf Wellenlängen von 365 nm und mehr beschränkt.
In den letzten fünf Jahren haben sich Effizienz und Lebensdauer von UVC-LEDs deutlich verbessert. Mehrere LED-Anbieter haben Ressourcen in die Forschung und Entwicklung der UVC-LED-Technologie investiert und so Durchbrüche erzielt. Der praktische Einsatz von UVC-LED-Systemen zur Oberflächenhärtung wird zunehmend möglich. Die Fortschritte in der UVC-LED-Technologie haben die Herausforderungen bei der Oberflächenhärtung erfolgreich überwunden, die die Einführung vollständiger UV-LED-Härtungslösungen behindert haben. In Kombination mit UVA-LED-Systemen führt die Bereitstellung einer kleinen Menge UVC-Bestrahlung zur Nachhärtung nicht nur zu einer antihaftbeschichteten Oberfläche, sondern reduziert auch die erforderliche Dosis. Durch die Implementierung praktikabler UVC-Lösungen in Verbindung mit Weiterentwicklungen der Formulierung kann die erforderliche Dosierung weiter gesenkt und gleichzeitig eine Aushärtung harter Oberflächen erreicht werden.
Die kontinuierliche Weiterentwicklung der UVC-LED-Technologie wird der UV-Härtungsindustrie weiterhin zugute kommen, da LED-basierte Härtungssysteme eine hervorragende Oberflächenhärtung für Klebstoffe und Beschichtungsformulierungen bieten. Obwohl UVC-Härtungssysteme derzeit teurer sind als herkömmliche Systeme auf Quecksilberlampenbasis, werden die kostensparenden Vorteile der LED-Technologie im laufenden Betrieb dazu beitragen, die anfänglichen Ausrüstungskosten zu senken.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 17. April 2024
