Живината пареа, светлоспуштачката диода (LED) и ексимерот се различни технологии за ламби за UV-стврднување. Иако сите три се користат во различни процеси на фотополимеризација за вкрстено поврзување на мастила, премази, лепила и екструзии, механизмите што ја генерираат зрачената UV енергија, како и карактеристиките на соодветниот спектрален излез, се сосема различни. Разбирањето на овие разлики е клучно во развојот на апликациите и формулациите, изборот на извор за UV-стврднување и интеграцијата.
Ламби со жива пареа
И електродните лачни ламби и микробрановите ламби без електрода спаѓаат во категоријата живина пареа. Живините ламби се вид на гасно празнечки ламби со среден притисок, во кои мала количина на елементарна жива и инертен гас се испаруваат во плазма во затворена кварцна цевка. Плазмата е неверојатно високотемпературен јонизиран гас способен да спроведува електрична енергија. Се произведува со примена на електричен напон помеѓу две електроди во лачна ламба или со микробранова печка на без електрода во куќиште или празнина слична по концепт како домашна микробранова печка. Откако ќе испари, живината плазма емитира широк спектар на светлина низ ултравиолетови, видливи и инфрацрвени бранови должини.
Во случај на електрична лачна светилка, применетиот напон ја напојува запечатената кварцна цевка. Оваа енергија ја испарува живата во плазма и ослободува електрони од испарените атоми. Дел од електроните (-) течат кон позитивната волфрамска електрода или анода (+) на светилката и во електричното коло на UV системот. Атомите со новоотсутни електрони стануваат позитивно напојувани катјони (+) кои течат кон негативно наелектризираната волфрамска електрода или катода (-) на светилката. Како што се движат, катјоните удираат во неутрални атоми во гасната смеса. Ударот пренесува електрони од неутрални атоми на катјони. Како што катјоните добиваат електрони, тие паѓаат во состојба на пониска енергија. Енергетската разлика се празнат како фотони кои зрачат нанадвор од кварцната цевка. Под услов светилката да е соодветно напојувана, правилно ладена и да работи во рамките на нејзиниот корисен век на траење, постојано снабдување со новосоздадени катјони (+) гравитираат кон негативната електрода или катода (-), удирајќи повеќе атоми и создавајќи континуирано емитување на UV светлина. Микробрановите светилки работат на сличен начин, освен што микробрановите, познати и како радиофреквентни (RF), го заменуваат електричното коло. Бидејќи микробрановите ламби немаат волфрамски електроди и се едноставно запечатена кварцна цевка што содржи жива и инертен гас, тие обично се нарекуваат безелектроди.
УВ зрачењето на широкопојасните или широкоспектралните ламби со живина пареа опфаќа ултравиолетови, видливи и инфрацрвени бранови должини, во приближно еднаков сооднос. Ултравиолетовиот дел вклучува мешавина од UVC (200 до 280 nm), UVB (280 до 315 nm), UVA (315 до 400 nm) и UVV (400 до 450 nm). Ламбите што емитуваат UVC на бранови должини под 240 nm генерираат озон и бараат испуштање или филтрација.
Спектралниот излез за светилка со жива пареа може да се измени со додавање на мали количини на допанти, како што се: железо (Fe), галиум (Ga), олово (Pb), калај (Sn), бизмут (Bi) или индиум (In). Додадените метали го менуваат составот на плазмата и, следствено, енергијата што се ослободува кога катјоните стекнуваат електрони. Ламбите со додадени метали се нарекуваат допирани, адитивни и метални халиди. Повеќето мастила, премази, лепила и екструзии формулирани со UV се дизајнирани да одговараат на излезот на стандардните ламби допирани со жива (Hg) или железо (Fe). Ламбите допирани со железо го поместуваат дел од UV излезот кон подолги, речиси видливи бранови должини, што резултира со подобра пенетрација низ подебели, силно пигментирани формулации. UV формулациите што содржат титаниум диоксид имаат тенденција подобро да се стврднуваат со ламби допирани со галиум (GA). Ова е затоа што галиумските ламби го поместуваат значителен дел од UV излезот кон бранови должини подолги од 380 nm. Бидејќи адитивите од титаниум диоксид генерално не апсорбираат светлина над 380 nm, употребата на галиумски ламби со бели формулации овозможува поголема UV енергија да се апсорбира од фотоиницијаторите, за разлика од адитивите.
Спектралните профили им обезбедуваат на формулирачите и крајните корисници визуелна претстава за тоа како зрачената моќност за специфичен дизајн на светилка е распределена низ електромагнетниот спектар. Додека испарената жива и адитивните метали имаат дефинирани карактеристики на зрачење, прецизната мешавина од елементи и инертни гасови во кварцната цевка, заедно со конструкцијата на светилката и дизајнот на системот за стврднување, влијаат на UV излезот. Спектралниот излез на неинтегрирана светилка напојувана и мерена од добавувач на светилки на отворено ќе има различен спектрален излез од светилка монтирана во глава на светилка со правилно дизајниран рефлектор и ладење. Спектралните профили се лесно достапни од добавувачите на UV системи и се корисни во развојот на формулации и изборот на светилки.
Вообичаен спектрален профил го прикажува спектралното зрачење на y-оската и брановата должина на x-оската. Спектралното зрачење може да се прикаже на неколку начини, вклучувајќи апсолутна вредност (на пр. W/cm2/nm) или произволни, релативни или нормализирани (без единици) мерки. Профилите најчесто ги прикажуваат информациите како линиски дијаграм или како столбест дијаграм што го групира излезот во опсези од 10 nm. Следниот спектрален графикон на излез на живина лачна ламба го покажува релативното зрачење во однос на брановата должина за системите на GEW (Слика 1).
СЛИКА 1 »Спектрални излезни графикони за жива и железо.
Ламба е термин што се користи за означување на кварцна цевка што емитува УВ зрачење во Европа и Азија, додека Северноамериканците и Јужна Америка имаат тенденција да користат заменлива мешавина од сијалица и светилка. Ламбата и главата на светилката се однесуваат на целиот склоп што ја содржи кварцната цевка и сите други механички и електрични компоненти.
Ламби со електрода
Системите со електродни лачни светилки се состојат од глава на светилка, вентилатор за ладење или ладилник, напојување и интерфејс човек-машина (HMI). Главата на светилката вклучува светилка (сијалица), рефлектор, метално куќиште или куќиште, склоп на бленда, а понекогаш и кварцен прозорец или жичен штитник. GEW ги монтира своите кварцни цевки, рефлектори и механизми на бленда во касетни склопови кои лесно можат да се отстранат од надворешното куќиште или куќиште на главата на светилката. Отстранувањето на касетата на GEW обично се извршува за неколку секунди со помош на еден шестоаголен клуч. Бидејќи UV излезот, вкупната големина и облик на главата на светилката, карактеристиките на системот и потребите од дополнителна опрема варираат во зависност од примената и пазарот, системите со електродни лачни светилки генерално се дизајнирани за дадена категорија на апликации или слични типови машини.
Ламбите со живина испуштаат светлина од 360° од кварцната цевка. Системите со лачни светилки користат рефлектори лоцирани на страните и задната страна на светилката за да ја фатат и фокусираат повеќе светлината на одредено растојание пред главата на светилката. Ова растојание е познато како фокус и е местото каде што зрачењето е најголемо. Ламбите со лачни светилки обично испуштаат во опсег од 5 до 12 W/cm2 во фокусот. Бидејќи околу 70% од излезот на UV зрачење од главата на светилката доаѓа од рефлекторот, важно е рефлектори да се одржуваат чисти и периодично да се менуваат. Нечистењето или незаменувањето на рефлекторите е чест фактор за недоволно стврднување.
Повеќе од 30 години, GEW ја подобрува ефикасноста на своите системи за стврднување, ги прилагодува карактеристиките и излезот за да ги задоволи потребите на специфични апликации и пазари и развива големо портфолио на додатоци за интеграција. Како резултат на тоа, денешните комерцијални понуди од GEW вклучуваат компактни дизајни на куќишта, рефлектори оптимизирани за поголема UV рефлексија и намалена инфрацрвена светлина, тивки интегрални механизми на затворач, мрежести рабови и слотови, напојување со мрежа од школка, инерција на азот, глави со позитивен притисок, интерфејс за оператор со екран на допир, напојувања во цврста состојба, поголема оперативна ефикасност, следење на UV излезот и далечинско следење на системот.
Кога работат ламби со електрода со среден притисок, температурата на површината на кварцот е помеѓу 600 °C и 800 °C, а внатрешната температура на плазмата е неколку илјади степени Целзиусови. Принудениот воздух е примарно средство за одржување на точната работна температура на ламбата и отстранување на дел од зрачената инфрацрвена енергија. GEW го снабдува овој воздух негативно; ова значи дека воздухот се влече низ куќиштето, по должината на рефлекторот и ламбата, и се испушта надвор од склопот и подалеку од машината или површината за стврднување. Некои GEW системи, како што е E4C, користат течно ладење, што овозможува малку поголем UV излез и ја намалува вкупната големина на главата на ламбата.
Лачните ламби со електрода имаат циклуси на загревање и ладење. Ламбите се палат со минимално ладење. Ова овозможува живината плазма да се искачи до саканата работна температура, да произведе слободни електрони и катјони и да овозможи проток на струја. Кога главата на ламбата е исклучена, ладењето продолжува да работи неколку минути за рамномерно да се излади кварцната цевка. Ламбата што е премногу топла нема повторно да се вклучи и мора да продолжи да лади. Должината на циклусот на стартување и ладење, како и деградацијата на електродите за време на секое намалување на напонот, е причината зошто пневматските механизми на затворачот секогаш се интегрирани во склоповите на лачните ламби со електрода на GEW. Слика 2 ги прикажува лачните ламби со електрода ладени со воздух (E2C) и ладени со течност (E4C).
СЛИКА 2 »Лачни електродни ламби ладени со течност (E4C) и воздушно ладени (E2C).
УВ LED ламби
Полупроводниците се цврсти, кристални материјали кои се донекаде спроводливи. Електричната енергија тече низ полупроводник подобро од изолатор, но не толку добро како метален спроводник. Природно појавените, но прилично неефикасни полупроводници ги вклучуваат елементите силициум, германиум и селен. Синтетички изработените полупроводници дизајнирани за излез и ефикасност се сложени материјали со нечистотии прецизно импрегнирани во кристалната структура. Во случај на UV LED диоди, алуминиум-галиум нитрид (AlGaN) е најчесто користен материјал.
Полупроводниците се фундаментални за модерната електроника и се конструирани за да формираат транзистори, диоди, светлосни диоди и микропроцесори. Полупроводничките уреди се интегрирани во електрични кола и се монтирани во производи како што се мобилни телефони, лаптопи, таблети, апарати за домаќинство, авиони, автомобили, далечински управувачи, па дури и детски играчки. Овие мали, но моќни компоненти ги прават секојдневните производи да функционираат, а истовремено им овозможуваат на предметите да бидат компактни, потенки, лесни и попристапни.
Во посебниот случај на LED диоди, прецизно дизајнираните и изработените полупроводнички материјали емитуваат релативно тесни бранови должини на светлина кога се поврзани со извор на еднонасочна струја. Светлината се генерира само кога струјата тече од позитивната анода (+) до негативната катода (-) на секоја LED диода. Бидејќи излезот на LED диодите е брзо и лесно контролиран и квази-монохроматски, LED диодите се идеални за употреба како: индикаторски светла; инфрацрвени комуникациски сигнали; позадинско осветлување за телевизори, лаптопи, таблети и паметни телефони; електронски знаци, билборди и џамботрони; и UV стврднување.
ЛЕД диодата е позитивно-негативна спојка (pn спојка). Ова значи дека едниот дел од ЛЕД диодата има позитивен полнеж и се нарекува анода (+), а другиот дел има негативен полнеж и се нарекува катода (-). Иако обете страни се релативно спроводливи, границата на спојот каде што се среќаваат двете страни, позната како зона на осиромашување, не е спроводлива. Кога позитивниот (+) терминал на извор на енергија со еднонасочна струја (DC) е поврзан со анодата (+) на ЛЕД диодата, а негативниот (-) терминал на изворот е поврзан со катодата (-), негативно наелектризираните електрони во катодата и позитивно наелектризираните празнини на електроните во анодата се одбиваат од изворот на енергија и се туркаат кон зоната на осиромашување. Ова е поместување нанапред и има ефект на надминување на непроводливата граница. Резултатот е дека слободните електрони во n-тип регионот се прекршуваат и ги пополнуваат празнините во p-тип регионот. Како што електроните течат преку границата, тие преминуваат во состојба на пониска енергија. Соодветниот пад на енергијата се ослободува од полупроводникот како фотони на светлина.
Материјалите и додатоците што ја формираат кристалната LED структура го одредуваат спектралниот излез. Денес, комерцијално достапните LED извори на стврднување имаат ултравиолетови излези центрирани на 365, 385, 395 и 405 nm, типична толеранција од ±5 nm и Гаусова спектрална распределба. Колку е поголемо врвното спектрално зрачење (W/cm2/nm), толку е повисок врв на кривата на ѕвончето. Иако развојот на UVC е во тек помеѓу 275 и 285 nm, излезот, животниот век, сигурноста и цената сè уште не се комерцијално одржливи за системи и апликации за стврднување.
Бидејќи излезот на UV-LED зрачењето моментално е ограничен на подолги UVA бранови должини, системот за стврднување со UV-LED зрачење не емитува широкопојасен спектрален излез, карактеристика на ламбите со живина пареа со среден притисок. Ова значи дека системите за стврднување со UV-LED зрачење не емитуваат UVC, UVB, поголемиот дел од видливата светлина и инфрацрвени бранови должини што генерираат топлина. Иако ова им овозможува на системите за стврднување со UV-LED зрачење да се користат во апликации што се почувствителни на топлина, постојните мастила, премази и лепила формулирани за ламби со живина со среден притисок мора да се преформулираат за системи за стврднување со UV-LED зрачење. За среќа, добавувачите на хемиски производи сè повеќе дизајнираат понуди со двојно стврднување. Ова значи дека формулацијата со двојно стврднување наменета за стврднување со UV-LED ламба ќе се стврдне и со ламба со живина пареа (Слика 3).
СЛИКА 3 »Спектрален излезен дијаграм за LED диоди.
UV-LED системите за стврднување на GEW емитуваат до 30 W/cm2 на емитирачкиот прозорец. За разлика од електродните лачни ламби, UV-LED системите за стврднување не вклучуваат рефлектори кои ги насочуваат светлосните зраци кон концентриран фокус. Како резултат на тоа, врвното UV-LED зрачење се јавува блиску до емитирачкиот прозорец. Емитираните UV-LED зраци се разликуваат едни од други како што се зголемува растојанието помеѓу главата на ламбата и површината за стврднување. Ова ја намалува концентрацијата на светлината и големината на зрачењето што достигнува до површината за стврднување. Иако врвното зрачење е важно за вкрстено поврзување, сè поголемото зрачење не е секогаш предност, па дури може дури и да спречи поголема густина на вкрстено поврзување. Брановата должина (nm), зрачењето (W/cm2) и густината на енергијата (J/cm2) играат клучна улога во стврднувањето, а нивното колективно влијание врз стврднувањето треба правилно да се разбере при изборот на UV-LED извор.
LED диодите се Ламбертови извори. Со други зборови, секоја UV LED диода емитува униформен излезен сигнал низ цела хемисфера од 360° x 180°. Бројни UV LED диоди, секоја од редот на квадратен милиметар, се распоредени во еден ред, матрица од редови и колони или некоја друга конфигурација. Овие подсклопови, познати како модули или низи, се конструирани со растојание помеѓу LED диодите што обезбедува мешање низ празнините и го олеснува ладењето на диодите. Потоа, повеќе модули или низи се распоредени во поголеми склопови за да формираат различни големини на UV системи за стврднување (Слики 4 и 5). Дополнителни компоненти потребни за изградба на UV-LED систем за стврднување вклучуваат ладилник, прозорец за емитување, електронски драјвери, напојувања со еднонасочна струја, систем за ладење со течност или ладилник и интерфејс човек-машина (HMI).
СЛИКА 4 »Системот LeoLED за веб.
СЛИКА 5 »LeoLED систем за брзи инсталации со повеќе ламби.
Бидејќи UV-LED системите за стврднување не зрачат со инфрацрвени бранови должини, тие по својата природа пренесуваат помалку топлинска енергија на површината за стврднување отколку ламбите со жива пареа, тоа не значи дека UV LED диодите треба да се сметаат за технологија за ладно стврднување. UV-LED системите за стврднување можат да емитираат многу високи врвни зрачења, а ултравиолетовите бранови должини се форма на енергија. Секоја излезна енергија што не се апсорбира од хемијата ќе го загрее основниот дел или подлога, како и околните компоненти на машината.
УВ ЛЕД диодите се исто така електрични компоненти со неефикасност предизвикана од дизајнот и изработката на суровиот полупроводник, како и од методите на производство и компонентите што се користат за пакување на ЛЕД диодите во поголемата единица за стврднување. Додека температурата на кварцната цевка со жива пареа мора да се одржува помеѓу 600 и 800 °C за време на работата, температурата на pn спојот на ЛЕД диодите мора да остане под 120 °C. Само 35-50% од електричната енергија што напојува UV-LED низа се претвора во ултравиолетов излез (многу зависен од брановата должина). Остатокот се трансформира во топлинска топлина што мора да се отстрани за да се одржи посакуваната температура на спојот и да се обезбеди специфично системско зрачење, густина на енергија и униформност, како и долг век на траење. ЛЕД диодите се по природа долготрајни уреди во цврста состојба, а интегрирањето на ЛЕД диоди во поголеми склопови со правилно дизајнирани и одржувани системи за ладење е клучно за постигнување на спецификации за долг век на траење. Не сите системи за UV стврднување се исти, а неправилно дизајнираните и ладените UV-LED системи за стврднување имаат поголема веројатност за прегревање и катастрофално откажување.
Лачни/LED хибридни ламби
На секој пазар каде што се воведува сосема нова технологија како замена за постоечката технологија, може да постои загриженост во врска со усвојувањето, како и скептицизам во однос на перформансите. Потенцијалните корисници често го одложуваат усвојувањето сè додека не се формира добро воспоставена база на инсталации, не се објават студии на случаи, не почнат масовно да циркулираат позитивни сведоштва и/или не добијат искуство од прва рака или препораки од поединци и компании на кои им веруваат. Често се потребни цврсти докази пред целиот пазар целосно да се откаже од старото и целосно да премине на новото. Не помага тоа што приказните за успех имаат тенденција да бидат цврсто чувани тајни, бидејќи раните корисници не сакаат конкурентите да остварат споредливи придобивки. Како резултат на тоа, и вистинските и претераните приказни за разочарување понекогаш можат да одекнат низ целиот пазар, прикривајќи ги вистинските заслуги на новата технологија и дополнително одложувајќи го усвојувањето.
Низ историјата, и како контраст на неволното усвојување, хибридните дизајни честопати биле прифаќани како преоден мост помеѓу постоечката и новата технологија. Хибридите им овозможуваат на корисниците да стекнат самодоверба и сами да одредат како и кога треба да се користат нови производи или методи, без да се жртвуваат моменталните можности. Во случај на УВ стврднување, хибридниот систем им овозможува на корисниците брзо и лесно да се префрлаат помеѓу ламби со жива пареа и LED технологија. За линии со повеќе станици за стврднување, хибридите им овозможуваат на пресите да работат со 100% LED, 100% жива пареа или која било мешавина од двете технологии што е потребна за дадена работа.
GEW нуди хибридни системи со лачна/LED диоди за веб-конвертори. Решението е развиено за најголемиот пазар на GEW, етикета со тесен мрежест ...
СЛИКА 6 »Лачен/LED систем за веб.
Ексимер ламби
Ексцимерните ламби се вид на гасно-празнечка ламба која емитува квази-монохроматска ултравиолетова енергија. Иако ексцимерните ламби се достапни во бројни бранови должини, вообичаените ултравиолетови излези се центрирани на 172, 222, 308 и 351 nm. Ексцимерните ламби од 172 nm спаѓаат во вакуумскиот UV опсег (100 до 200 nm), додека 222 nm е исклучиво UVC (200 до 280 nm). Ексцимерните ламби од 308 nm емитуваат UVB (280 до 315 nm), а 351 nm е цврсто UVA (315 до 400 nm).
Вакуумските UV бранови должини од 172 nm се пократки и содржат повеќе енергија од UVC; сепак, тие се борат да навлезат многу длабоко во супстанциите. Всушност, брановите должини од 172 nm се целосно апсорбирани во рамките на горните 10 до 200 nm од UV-формулираната хемија. Како резултат на тоа, ексимерните ламби од 172 nm ќе ја поврзат само најоддалечената површина на UV формулациите и мора да се интегрираат во комбинација со други уреди за стврднување. Бидејќи вакуумските UV бранови должини се апсорбираат и од воздух, ексимерните ламби од 172 nm мора да работат во атмосфера инертирана со азот.
Повеќето ексимерни ламби се состојат од кварцна цевка која служи како диелектрична бариера. Цевката е исполнета со ретки гасови способни да формираат ексимерни или ексиплекс молекули (Слика 7). Различните гасови произведуваат различни молекули, а различните возбудени молекули одредуваат кои бранови должини ги емитува светилката. Високонапонска електрода се протега по внатрешната должина на кварцната цевка, а заземјувачките електроди се протегаат по надворешната должина. Напоните се пулсираат во светилката на високи фреквенции. Ова предизвикува електроните да течат во внатрешната електрода и да се празнат низ гасната смеса кон надворешните заземјувачки електроди. Овој научен феномен е познат како диелектрично бариерно празнење (DBD). Додека електроните патуваат низ гасот, тие комуницираат со атомите и создаваат енергизирани или јонизирани видови кои произведуваат ексимерни или ексиплекс молекули. Ексимерните и ексиплекс молекулите имаат неверојатно краток век на траење, и како што се распаѓаат од возбудена состојба во основна состојба, се емитуваат фотони со квази-монохроматска дистрибуција.
СЛИКА 7 »Ексимер ламба
За разлика од ламбите со жива пареа, површината на кварцната цевка на ексцимерната ламба не се загрева. Како резултат на тоа, повеќето ексцимерни ламби работат со малку или без никакво ладење. Во други случаи, потребно е ниско ниво на ладење кое обично го обезбедува азотен гас. Поради термичката стабилност на ламбата, ексцимерните ламби се моментално „вклучени/исклучени“ и не бараат циклуси на загревање или ладење.
Кога ексимерните ламби што зрачат на 172 nm се интегрираат во комбинација со квази-монохроматски UVA-LED системи за стврднување и широкопојасни ламби со живина пареа, се создаваат ефекти на заматување на површината. UVA LED ламбите прво се користат за гелирање на хемијата. Потоа се користат квази-монохроматски ексимерни ламби за полимеризација на површината, а на крај, широкопојасните живини ламби го вкрстуваат остатокот од хемијата. Уникатните спектрални излези на трите технологии применети во одделни фази даваат корисни оптички и функционални ефекти на стврднување на површината што не можат да се постигнат со ниту еден од UV изворите самостојно.
Ексцимерните бранови должини од 172 и 222 nm се исто така ефикасни во уништувањето на опасни органски супстанции и штетни бактерии, што ги прави ексцимерните ламби практични за чистење на површини, дезинфекција и третмани на површинска енергија.
Животен век на ламбата
Во однос на животниот век на ламбата или сијалицата, лачните ламби на GEW генерално достигнуваат до 2.000 часа. Животниот век на ламбата не е апсолутен, бидејќи излезот на UV зрачење постепено се намалува со текот на времето и е под влијание на различни фактори. Дизајнот и квалитетот на ламбата, како и работните услови на UV системот и реактивноста на формулацијата се важни. Правилно дизајнираните UV системи обезбедуваат обезбедување на точната моќност и ладење потребни за специфичниот дизајн на ламбата (сијалицата).
Ламбите (сијалиците) испорачани од GEW секогаш обезбедуваат најдолг век на траење кога се користат во системи за стврднување на GEW. Секундарните извори на снабдување генерално ја имаат обратно инженерирано ламбата од примерок, а копиите може да не содржат ист крај, дијаметар на кварц, содржина на жива или мешавина од гасови, што може да влијае на излезот на UV зрачење и генерирањето топлина. Кога генерирањето топлина не е избалансирано со ладењето на системот, ламбата страда и во излезот и во животниот век. Ламбите што работат поладно емитираат помалку UV зрачење. Ламбите што работат потопло не траат толку долго и се искривуваат на високи површински температури.
Животниот век на електродните лачни ламби е ограничен од работната температура на ламбата, бројот на часови на работа и бројот на стартувања или палења. Секој пат кога ламбата ќе биде погодена од високонапонски лак за време на стартувањето, дел од волфрамската електрода се троши. На крајот, ламбата нема повторно да се вклучи. Електродните лачни ламби вклучуваат механизми на бленда кои, кога се вклучени, го блокираат UV излезот како алтернатива на постојаното менување на моќноста на ламбата. Пореактивните мастила, премази и лепила може да резултираат со подолг век на траење на ламбата; додека, помалку реактивните формулации може да бараат почести промени на ламбата.
UV-LED системите се по својата природа подолготрајни од конвенционалните ламби, но животниот век на UV-LED исто така не е апсолутен. Како и кај конвенционалните ламби, UV LED диодите имаат ограничувања во тоа колку силно можат да се напојуваат и генерално мора да работат со температури на спојување под 120 °C. Преголемото напојување на LED диодите и недоволното ладење на LED диодите ќе го компромитираат животниот век, што резултира со побрзо деградирање или катастрофално откажување. Не сите добавувачи на UV-LED системи во моментов нудат дизајни што ги исполнуваат највисоките утврдени животни векови над 20.000 часа. Подобро дизајнираните и одржуваните системи ќе траат над 20.000 часа, а инфериорните системи ќе откажат во многу пократки временски периоди. Добрата вест е дека дизајните на LED системите продолжуваат да се подобруваат и да траат подолго со секоја итерација на дизајнот.
Озон
Кога пократките UVC бранови должини влијаат на молекулите на кислород (O2), тие предизвикуваат молекулите на кислород (O2) да се поделат на два атоми на кислород (O2). Слободните атоми на кислород (O) потоа се судираат со други молекули на кислород (O2) и формираат озон (O3). Бидејќи триоксигенот (O3) е помалку стабилен на ниво на земјата од диоксигенот (O2), озонот лесно се враќа во молекула на кислород (O2) и атом на кислород (O) додека лебди низ атмосферскиот воздух. Слободните атоми на кислород (O) потоа се рекомбинираат едни со други во рамките на издувниот систем за да произведат молекули на кислород (O2).
За индустриски апликации за UV-стврднување, озонот (O3) се создава кога атмосферскиот кислород реагира со ултравиолетови бранови должини под 240 nm. Широкопојасните извори на стврднување со жива пареа емитираат UVC помеѓу 200 и 280 nm, што се преклопува со дел од регионот што генерира озон, а ексимерните ламби емитираат вакуум UV на 172 nm или UVC на 222 nm. Озонот создаден од жива пареа и ексимерни ламби за стврднување е нестабилен и не претставува значителен еколошки проблем, но е потребно да се отстрани од непосредната околина околу работниците бидејќи е респираторен иритант и токсичен на високи нивоа. Бидејќи комерцијалните UV-LED системи за стврднување емитираат UVA помеѓу 365 и 405 nm, озон не се генерира.
Озонот има мирис сличен на мирис на метал, запалена жица, хлор и електрична искра. Човечките сетила за мирис можат да детектираат озон во концентрација од само 0,01 до 0,03 делови на милион (ppm). Иако варира во зависност од личноста и нивото на активност, концентрациите поголеми од 0,4 ppm можат да доведат до несакани респираторни ефекти и главоболки. Треба да се инсталира соодветна вентилација на линиите за стврднување со UV зрачење за да се ограничи изложеноста на работниците на озон.
Системите за UV стврднување генерално се дизајнирани да го содржат издувниот воздух додека ги напушта главите на ламбите, така што може да се насочи подалеку од операторите и надвор од зградата каде што природно се распаѓа во присуство на кислород и сончева светлина. Алтернативно, ламбите без озон вклучуваат кварцен додаток кој ги блокира брановите должини што создаваат озон, а објектите што сакаат да избегнат водење канали или сечење дупки на покривот честопати користат филтри на излезот од издувните вентилатори.
Време на објавување: 19 јуни 2024 година
