Cómo calcular la densidad de energía de curado de los LED UV
Los sistemas de curado UV LED se utilizan ahora ampliamente para curar adhesivos UV, recubrimientos conformes, tintas y selladores en electrónica, impresión y unión industrial.Los ingenieros deben controlar eldensidad energéticaEste artículo de noticias explica lo que significa la densidad de energía de curado de LED UV, cómo calcularla y cómo medirla correctamente en la producción.
1¿Cuál es la densidad de energía de curación UV?
La densidad de energía, también llamada dosis UV, es la cantidad total de energía UV recibida por unidad de área por la superficie de curado.Determina si el fotoiniciador en el adhesivo o recubrimiento absorbe suficiente energía para iniciar y completar la reacción de curado.
- Unidad:millijoules por centímetro cuadrado (mJ/cm2), a veces escrito como mJ/cm2.
- Término relacionado - irradiación:la potencia UV por unidad de superficie, expresada en milivatios por centímetro cuadrado (mW/cm2).
La irradiación le dice cuán intensa es la luz en un momento dado, mientras que la densidad de energía le dice cuanta energía total se ha entregado durante el tiempo de exposición.Ambos valores son necesarios para evaluar un proceso de curado de LED UV.
2La fórmula de cálculo
La fórmula básica para la densidad de energía de curado UV es:
Densidad de energía (mJ/cm2) = Irradiación (mW/cm2) × Tiempo (s) de exposición
Ejemplo:una lámpara LED UV produce una irradiación de 2000 mW/cm2 en la superficie de curado y el transportador pasa el material debajo de la lámpara en 0,75 segundos.
Se utilizará el método de ensayo de las emisiones de gases de efecto invernadero en el ensayo de las emisiones de gases de efecto invernadero.
Esto significa que el material recibe 1500 mJ/cm2 en un paso, que es una dosis de curación típica para muchos adhesivos de doble curación de humedad UV y recubrimientos conformes.
3- Medición práctica con un radiómetro
En la producción real, la irradiación rara vez es uniforme en toda la ventana de luz, por lo que la densidad de energía debe medirse con un radiómetro UV en lugar de calcularse únicamente a partir de las calificaciones de la lámpara.
| El paso | Acción |
| 1 | Se seleccionará un radiómetro cuya respuesta espectral coincida con la longitud de onda del LED (365 nm, 385 nm, 395 nm o 405 nm). |
| 2 | Colocar el sensor a la misma altura y posición que la superficie del adhesivo o del recubrimiento. |
| 3 | Se ejecutará el transportador a la velocidad de producción real y se registrará la irradiación máxima y la dosis total. |
| 4 | Compare la dosis medida con la dosis de curación recomendada por el proveedor del adhesivo. |
| 5 | Los valores se registrarán periódicamente para detectar la disminución de la potencia del LED o la contaminación de la ventana de la lámpara. |
4Factores que afectan a la densidad de energía real
- Distancia:El aumento de la distancia entre la lámpara y el sustrato reduce la irradiación y la dosis.
- Velocidad del transportador:una velocidad de línea más rápida acorta el tiempo de exposición y reduce la dosis total.
- Compatibilidad de la longitud de onda:la longitud de onda del LED deberá coincidir con el pico de absorción del fotoiniciador para un curado eficiente.
- Condición de la lámpara:La desintegración de la energía del LED y una ventana de lámpara sucia reducen la salida con el tiempo.
- Reflexión y sombra:Las superficies reflectantes pueden aumentar la dosis localmente, mientras que las zonas de sombra reciben casi ninguna energía y pueden necesitar adhesivos de doble curado.
5Dosificación recomendada para materiales comunes
| Tipo de material | Dosis típica de curación |
| Revestimiento conformado de curado con LED UV (protección de PCB) | 300 mJ/cm2 |
| adhesivo de doble curado contra la humedad UV | 800 a 1500 mJ/cm2 |
| Componente de fijación de adhesivo UV | 800 mJ/cm2 |
| Adhesivos estructurales UV de alta viscosidad | 1200-3000 mJ/cm2 |
6Errores comunes en el cálculo de la densidad de energía
- Usando la potencia nominal de la lámpara en lugar de la irradiación medida en la superficie del sustrato.
- Ignorando la respuesta de longitud de onda del radiómetro.
- Medir la dosis en la ventana de la lámpara en lugar de en la superficie de curado.
- Olvidando que las capas de adhesivo grueso necesitan una dosis más alta o una exposición más larga para el curado profundo.
- Suponiendo que una dosis funcione para cada material, siempre siga las recomendaciones del proveedor del adhesivo.
Conclusión
La densidad de energía de curado del LED UV es el producto de la irradiación y el tiempo de exposición, expresado en mJ/cm2.El cálculo correcto y la medición regular con un radiómetro que coincida con la longitud de onda ayudan a los fabricantes a garantizar un curado completoCuando la dosis requerida es difícil de alcanzar en zonas de sombra, los adhesivos de doble curado de humedad UV proporcionan una solución eficaz.Para obtener más información sobre los adhesivos UV, revestimientos conformes y sistemas de curado UV LED, póngase en contacto con nuestro equipo técnico.
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