UV固化技術

馬口鐵的三種常見的固化技術

傳統(tǒng)馬口鐵印刷分為三種固化：

熱固化

液態(tài)材料或固體粉末在高溫作用下以熱熔的方式成膜的過程，

熱固性涂料/油墨/油漆/膠水成分

溶劑，樹脂，添加劑

特性：

固化需要高溫，速度慢，且固化過程鐘有大量的揮發(fā)物（水性或油性的溶劑）產(chǎn)生

占用車間的面積很大

大量的V.O.C排放

基材可能存在不確定的隱患

需要大量的熱能

電子束

通過輻射電子的庫存作用力使材料活化產(chǎn)生交聯(lián)成膜的過程

Electron Beam油墨

顏料/連接料/輔助劑

特性：

固化過程快速且節(jié)能（UV固化的5%）

固化百分之百，無需后固化，無污染且同時有殺菌作用，特別適合食品包裝室溫固化。產(chǎn)生收縮和畸變相對UV穿透率強，固化劑量利用率高，轉(zhuǎn)化率可達95%，生產(chǎn)效率高

UV光固化

液態(tài)材料在UV光子的作用下發(fā)生交聯(lián)固化成膜

UV固化型涂料/油墨/膠水成分

固化劑（單體，低聚物）

光引發(fā)劑

添加劑

特性

冷加工工藝，在室溫條件下瞬間固化，在線工藝。

模塊化，固化隧道簡便，基本屬于低功耗

無溶劑揮發(fā)，對一些敏感的基材有保護作用

UV燈分類

汞燈-無極燈-UV LED燈

UVLED 燈波長分類

UVLED燈波長

UVLED 固化原理
光引發(fā)劑吸收紫外光的輻射能后分裂成自由基，引發(fā)預聚物發(fā)生聚合、交聯(lián)接枝反應，在很短的時間內(nèi)固化成三維的網(wǎng)狀高分子聚合物，得到硬化膜，實質(zhì)是通過形成化學鍵實現(xiàn)化學干燥。
① 光與引發(fā)劑之間相互作用，它可能包括對光的吸收和光引發(fā)劑之間的相互作用
② 光引發(fā)劑分子發(fā)生重排，形成自由基中間體；
③ 自由基與齊聚物中的不飽和基團作用引發(fā)鏈或聚合反應；
④ 聚合反應繼續(xù)，液態(tài)的組分轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w聚合物。
UV 固化設備
UV光固化在國內(nèi)外使用已有十多年，存在一些明顯缺陷：
1、汞燈UV 光照強度衰減快（1500H）
2、鐵皮表面溫升高（需要在UV 機后段加冷卻系統(tǒng)，或者加裝隔熱玻璃但損失光強15%左右）
3、深加工性能不好等缺陷，業(yè)界一直致力于改進，但因原始硬件的局限性一直難以有大的突破。
UVLED 固化設備
UVLED 固化是UV 固化的一種，是采用UVLED 光源將UV 油墨、UV 涂層等固化，設備也經(jīng)歷了不斷研發(fā)及完善的過程。
2016 年意大利某公司UVLED 多色系統(tǒng)的問世，為UV 固化行業(yè)帶來了革命性的變化。其具有恒定的光照強度、優(yōu)異的溫度控制、便攜環(huán)保的特性，對UV 固化工藝的品質(zhì)提升與節(jié)能降耗起到了推動作用。
富林機械作為國內(nèi)長期致力于金屬板UV 固化技術研發(fā)與推廣的專業(yè)企業(yè),從2015年開始與國內(nèi)知名公司合作開發(fā)UVLED，于2018 年取得了UV LED 固化技術的突破，正在助力金屬印刷業(yè)邁向綠色、節(jié)能、環(huán)保之路。其中尤以當年10 月為中糧包裝公司安裝的一條四色UV LED 固化設備具有代表性，由于固化情況良好，產(chǎn)品各項性能符合客戶要求，整體運行正常，一個月時間便順利完成驗收。歷經(jīng)5年的沉淀與技術創(chuàng)新，目前我司UVLED線已經(jīng)在國內(nèi)外成功安裝使用達90條線
整體來看，該系統(tǒng)具有以下四個主要特點。
一是，專業(yè)的供電性能。本系統(tǒng)提供干凈的純直流供電，紋波電流0.4%。啟動過程采取
軟啟動，無過沖電流，有效確保了UV LED 燈的壽命?？焖夙憫獑庸δ軐崿F(xiàn)了暫停輸
出后及時啟動，漏固化產(chǎn)品得以消除。高精度數(shù)字控制輸出，可確保整條燈的每一個部
位光強高度一致。
第二，很全的信息管理。通過實時監(jiān)控燈板電流、電壓、溫度、芯片損壞，并經(jīng)由信號
處理處理反饋給人機界面，可在發(fā)現(xiàn)異常情況時指導用戶解決問題。內(nèi)置專業(yè)算法分析
制冷量，避免了UV LED 水冷散熱器結露。
第三，輸出幅面靈活，節(jié)省能耗。小幅面印刷無需開啟全燈，本系統(tǒng)支持24 段輸出，以
及印刷機自動切換幅面，無需每次繁瑣的幅面設定。
第四，高可信賴性、高電氣指標。本系統(tǒng)全部采用工業(yè)級、汽車級電子器件，內(nèi)置優(yōu)異散
熱系統(tǒng)可有效確保電源有效壽命。三相輸入平衡，電源效率高于94%，能在50℃高溫環(huán)
境下正常工作，電氣安全特性達到歐盟技術指標，符合EMC、CE 等國際標準。
水冷系統(tǒng)的控制 UV LED 是冷光源，發(fā)熱來源于芯片本身，芯片的冷卻至關重要。目前
較好的冷卻方式是在基板背部通冷卻水，因而冷水機的控制非常關鍵，需要做很多相關保護，如：水流檢測、溫度保護、運行控制等。根據(jù)不同的控制工藝要求，基板可以做
相應的設計。此外，封裝方式可根據(jù)不同的應用環(huán)境做相應變化，功率亦可根據(jù)需要做
相應的調(diào)整。
通過對綜合電耗、設備運行以及備件等成本綜合分析統(tǒng)計，一條四色UVLED Curing與一條四色UV Curing印刷線相比，每年預計可節(jié)省電費約$45,000~$55,000。
UV LED 技術在金屬板印刷行業(yè)應用的腳步聲越來越近，業(yè)界也在思考如何應對綠色節(jié)能環(huán)保的新趨勢以及新技術的挑戰(zhàn)。