23-01-2020  (839 lectures) Categoria: Mechanics

Curat per UV

Kit de curat UV per pantalla Huawei
Una vareta de m脿 que emet llum blava prim脿ria (位max = 450-470nm) s鈥檜tilitza per curar la resina dins de la boca d鈥檜n pacient dental.

El curat per UV 茅s un proc茅s mitjan莽ant el qual s鈥檜tilitza la llum ultraviolada per iniciar una reacci贸 fotoqu铆mica que genera una xarxa de pol铆mers reticulats.[1] El curat per UV s'utilitza en adhesius emprats en odontologia, i en el muntatge de diversos productes i materials, com per exemple els vidres de les pantalles t脿ctils.[2] S'empra tamb茅 en arts gr脿fiques en la impressi贸, recobriment, decoraci贸, est猫reo-litografia, etc.[3] En comparaci贸 amb altres tecnologies, curar amb llum ultraviolada es pot considerar un proc茅s de baixa temperatura i alta velocitat, apart de ser un proc茅s sense solvent, ja que el curat es produeix per polimeritzaci贸 directa en lloc de fer-ho per evaporaci贸.[4] Aquesta tecnologia introdu茂da inicialment a la d猫cada de 1960, ha aconseguit racionalitzar i augmentar l鈥檃utomatitzaci贸 en moltes ind煤stries del sector de la fabricaci贸 en s猫rie.[5]

Adhesius curats per UV

LEDs UV curant una reparaci贸

Els adhesius de curat per llum ultraviolada (UV), com tamb茅 els altres coneguts com a materials de curat per "electron beam" (EB),[6] s鈥檋an popularitzat dins de diferents sectors de la fabricaci贸 pel seu r脿pid temps de curat i pel fet que generen una uni贸 de gran resist猫ncia. Els primers, els adhesius de curat per UV, generalment estan fets a base de component acr铆lics i poden curar en un marge de temps que va des d'un segon fins a uns quants minuts.[7]

La majoria de f贸rmules permeten unir diferents substrats, materials com: metall, fusta, vidre, pl脿stic, cer脿mica.. i algunes incl煤s poden suportar temperatures extremes. A difer猫ncia dels adhesius tradicionals, els adhesius de curat per UV no nom茅s serveixen per unir els materials abans esmentats, sin贸 que tamb茅 es poden utilitzar per segellar, reomplir i revestir dits materials.[8]

Els adhesius curats per UV s'han convertit, en un reempla莽ament d'alta velocitat per als adhesius de dues parts, amb gran avantatge ja que enganxen en fred, descarten l'evaporaci贸 de dissolvents, la barreja de proporcions i la possibilitat d'haver-se de preocupar per la vida de la uni贸.[8] Utilitzen sobre tot el curat per UV-LED, aquesta tecnologia des que va entrar al mercat, va anar creixent r脿pidament en popularitat at猫s que t茅 molts avantatges respecte a les l脿mpades basades en vapor de mercuri.

Les seves qualitats fan que els adhesius de curat per UV siguin essencials en la fabricaci贸 d鈥檃rticles de molts n铆nxols industrials. Entre les ind煤stries que utilitzen els adhesius curats per UV hi ha les de: odontologia, medicina, 貌ptica, aeroespacial, vidre, automoci贸, ci猫ncia, educaci贸, artesanies, rellotgeria, joieria, electr貌nica i telecomunicacions,[9] en aquestes dues 煤ltimes en una plicaci贸 molt particular, "per encolar els vidres de les pantalles t脿ctils dels smartphones".[2]

Altres aplicacions

Recobriments de fotopol铆mer despr茅s del curat per UV.

A part del seu 煤s en adhesius, el curat per UV s鈥檜tilitza sempre que calgui curar i assecar tintes i recobriments.[10] S'utilitza en el proc茅s de serigrafia, on s'utilitzen sistemes de curat per UV per polimeritzar imatges en productes impresos per pantalla de seda, que van des de samarretes fins a peces 3D, fins i tot cil铆ndriques. S'utilitza en acabats d'instruments fins (guitarres, violins, ukuleles, etc.),[11] en la fabricaci贸 de piscines i altres ind煤stries artesanes de fusta. La impressi贸 amb tintes curables per UV proporciona la possibilitat d鈥檌mprimir en una 脿mplia varietat de substrats com pl脿stics,[12] paper, lona, vidre, metall,[13] taules d鈥檈scuma, rajoles, pel路l铆cules i molts altres materials.[14]

Aquesta tinta curable ha complert eficientment els requisits del sector de la publicaci贸 sobre gran varietat de papers i cartrons i en el m贸n de la cosm猫tica (per exemple, ungles artificials i esmalt d鈥檜ngles en gel )

Avantatges del curat per UV

Impressi贸 curada per UV.

El principal avantatge d'emprar el curat per UV en els acabats i les tintes amb llum ultraviolada 茅s la velocitat amb la qual es pot llegir el producte final per a l'enviament.

Apart d鈥檃ccelerar la producci贸, tamb茅 es poden reduir desperfectes i errors a mesura que es redueix la quantitat de temps que poden ser embrutats per la pols, les mosques o qualsevol objecte transportat per l鈥檃ire.

Aix貌 pot augmentar la qualitat de l鈥檈lement acabat i permetre una major consist猫ncia. L鈥檃ltre benefici evident 茅s que els fabricants poden dedicar menys espai als acabats, ja que no han d鈥檈sperar que s鈥檃ssequin. Aix貌 crea una efici猫ncia que impacta al llarg de tot el proc茅s de fabricaci贸.

Tipus de curat per UV

Les l脿mpades de vapor de mercuri s贸n la norma de la ind煤stria per curar productes amb llum ultraviolada . Les bombetes funcionen aplicant alta tensi贸 en un recipient amb vapor de mercuri. Es crea un arc dins del vapor de mercuri que emet una sortida espectral a la regi贸 ultraviolada de l'espectre llumin贸s. La intensitat de la llum es produeix en els 240-270nm i 350-380nm. Aquest espectre intens de llum 茅s el que provoca el curat r脿pid de les diferents aplicacions. En els darrers anys, un mercat emergent de tecnologia de curat per UV anomenat curat per UV-LED ha entrat al mercat. Aquesta tecnologia est脿 creixent r脿pidament en popularitat i t茅 molts avantatges respecte a les l脿mpades basades en mercuri, tot i que no 茅s l鈥檃dequat adequat per a totes les aplicacions. Tamb茅 hi ha disponibles l脿mpades fluorescents fetes espec铆ficament per al curat per UV. Aquests tenen la capacitat de marcar en freq眉猫ncies espec铆fiques a un preu m茅s baix ja que les llums fluorescents s贸n una tecnologia establerta i l鈥檈spectre es controla f脿cilment pel tipus de f貌sfor utilitzat. Poden produir freq眉猫ncies que els LED i les l脿mpades de vapor de mercuri no poden, incloses freq眉猫ncies m煤ltiples. S贸n una mica menys eficients que els LED o el vapor de mercuri, per貌 costen una fracci贸 del preu dels altres sistemes. Permeten curar al voltant d鈥檜n article mitjan莽ant diversos tubs i fora dels sistemes de llast de la prestatgeria.

Tipus de llums ultraviolats

L脿mpada de vapor de mercuri pel curat UV.

Llum de vapor de mercuri (tipus H )

La l脿mpada de mercuri t茅 una sortida en el raig UV d鈥檕na curta entre 220 i 320 nm (nan貌metres) i una pujada d鈥檈nergia en el rang d鈥檕na llarga a 365 nm. La l脿mpada H 茅s una bona opci贸 per a recobriments clars i capes fines de tinta i produeix cures superficials dures i acabats alts brillants.

Llum de vapor de mercuri amb additiu de ferro (tipus D )

L鈥檃ddici贸 de ferro a la l脿mpada produeix una forta sortida en el rang d鈥檕na llarga entre 350 i 400 nm, mentre que el component de mercuri mant茅 una bona sortida en la curta longitud d鈥檕na. La l脿mpada D 茅s una bona opci贸 per curar tintes fortament pigmentades, adhesius i disposicions gruixudes de materials clars.

Llum de vapor de mercuri amb additiu de gal路li (tipus V )

L鈥檃ddici贸 de gal路li a la l脿mpada produeix una forta sortida en el rang d鈥檕na llarga entre 400 i 450 nm. Aix貌 fa de la l脿mpada V una bona opci贸 per curar tintes pigmentades blanques i capes de base que contenen di貌xid de titani, que bloqueja la radiaci贸 ultraviolada d鈥檕na m茅s curta.

Llums fluorescents

Les l脿mpades fluorescents s鈥檜tilitzen per al curat UV en diverses aplicacions. En particular, s鈥檜tilitzen quan la calor excessiva del vapor de mercuri 茅s indesitjable, o quan un element necessita m茅s d鈥檜na sola font de llum i en canvi l鈥檈lement ha d鈥檈star envoltat de llum, com els instruments musicals. Es poden crear l脿mpades fluorescents que produeixen ultraviolats en qualsevol part de l鈥檈spectre UVA / UVB. A m茅s, s贸n possibles l脿mpades que tinguin m煤ltiples pics, permetent utilitzar una varietat m茅s 脿mplia de fotoiniciadors. Si b茅 les l脿mpades fluorescents s贸n menys eficients a l鈥檋ora de produir UV que el vapor de mercuri, els iniciadors m茅s nous necessiten menys energia total, compensant aquest desavantatge. Hi ha disponibles l脿mpades fluorescents en una gran varietat de mides i watts.

LEDs

Els dispositius UV-LED [15][16] s贸n capa莽os d'emetre un espectre estret de radiaci贸 (+/- 10聽 nm), mentre que les l脿mpades de mercuri tenen una distribuci贸 espectral m茅s 脿mplia. Les l脿mpades ultraviolades fluorescents poden ser for莽a estretes, encara que no tan estretes com les de LED.

Els LED s贸n molt m茅s cars, per貌 duren fins a 10 vegades m茅s,[17] i a difer猫ncia dels tubs fluorescents, es poden encendre i apagar freq眉entment, ja que no necessiten cap per铆ode d'inici ni de refrigeraci贸. Si b茅 no poden produir el mateix espectre que el vapor de mercuri o els tubs fluorescents, es poden formular fotoiniciadors per treballar amb ells f脿cilment. Altres avantatges dels sistemes de cura de raigs ultraviolats s贸n la capacitat de ser m茅s compactes, la capacitat de treballar amb substrats sensibles a la calor, una millor efici猫ncia energ猫tica i una seguretat millorada evitant l鈥櫭簊 de mercuri.[18]

Vegeu tamb茅

Refer猫ncies

  1. Carroll, Gregory T.; Tripltt, L. Devon; Moscatelli, Alberto; Koberstein, Jeffrey T.; Turro, Nicholas J. 芦Photogeneration of gelatinous networks from pre-existing polymers禄. Journal of Applied Polymer Science, 122, 20-04-2011, p脿g.聽168-174. DOI: 10.1002/app.34133.
  2. Anar a : 2,0 2,1 James J. Licari; Dale W. Swanson Adhesives Technology for Electronic Applications: Materials, Processing, Reliability. William Andrew, 24 juny 2011, p.聽267鈥. ISBN 978-1-4377-7890-8.
  3. Sina Ebnesajjad; Arthur H. Landrock Adhesives Technology Handbook. Elsevier Science, 26 novembre 2014, p.聽149鈥. ISBN 978-0-323-35602-2.
  4. Stowe, Richard W. 芦High-power UV lamps for industrial UV curing applications禄. Proceedings of the SPIE, 2831, 08-11-1996, p脿g.聽208-219. DOI: 10.1117/12.257198.
  5. UV curing聽: science and technology. 2. Technology Marketing Corp., 1978. ISBN 0936840080.
  6. T.E. Rolando. Solvent-Free Adhesives. iSmithers Rapra Publishing, 1998, p.聽26鈥. ISBN 978-1-85957-133-0.
  7. Sina Ebnesajjad. Handbook of Adhesives and Surface Preparation: Technology, Applications and Manufacturing. William Andrew, 15 desembre 2010, p.聽174鈥. ISBN 978-1-4377-4462-0.
  8. Anar a : 8,0 8,1 Salerni Marotta, Christine. 芦Advancements in Light Cure Adhesive Technology禄. Henkel. [Consulta: 20 gener 2018].
  9. K. L. Mittal. Progress in Adhesion and Adhesives. Wiley, 3 juliol 2018, p.聽91鈥. ISBN 978-1-119-52639-1.
  10. Advantages of UV inks and curing禄. Whitmar Publications. [Consulta: 20 gener 2018].
  11. Hoge, Stacy. 芦LED Curing Technology for Coatings禄. Coating World, 08-04-2016. [Consulta: 20 gener 2018].
  12. Handbook of Advanced Ceramics: Materials, Applications, Processing, and Properties. 2d. Academic Press, 2003. ISBN 978-0-12-385469-8 [Consulta: 21 gener 2018].
  13. HD White Aluminum Metal Prints禄. [Consulta: 21 gener 2018].
  14. What is UV Curing?禄. [Consulta: 27 octubre 2016].
  15. The Basics - UV LED Curing Community禄. uvledcommunity.org. [Consulta: 30 desembre 2015].
  16. Packaging and Print Media | PACKAGiNG & Print Media | UV LED 鈥 what鈥檚 it all about?禄. packagingmag.co.za. [Consulta: 30 desembre 2015].
  17. UV LED Curing禄. www.doctoruv.com. Doctor UV.
  18. The Basics - UV LED Curing Community禄. [Consulta: 8 mar莽 2019].

Enlla莽os externs

A Wikimedia Commons hi ha contingut multim猫dia relatiu a: Curat per UV




versió per imprimir