接到投诉从来不是件有趣的事。你们的化学家努力开发一种涂层或粘合剂的正确配方,当它不能正确固化,从产品中剥落或分离时,无论是在生产过程中还是在生产过程完成后,是你们的公司承担了责任的主要部分,他们的声誉受损。

虽然质量检查员会在生产过程的开始、中间和结束阶段定期检查样品,生产操作人员也会进行辐射计测试,但最终产品必须是统一的,固化一致的,否则在生产开始时看似正确的东西在生产结束时可能会看起来非常不同。如果你幸运地发现了一个问题,你只需要向你的客户解释少量的浪费,但如果产品交付,质量没有达到客户的期望,你就有可能让他们去其他地方。

客户忠诚度已今不如昔,获取新客户的成本是现有客户的5-25倍。1

那么,您如何确保您的客户满意,并提供统一和一致的运行呢?在重新开始之前,先看看你的紫外光固化设备.四个主要的焦点区域影响并帮助紫外线系统正常运行:

  • 灯冷却和气流
  • 反射器性能
  • 预防性维护
  • 适当的光屏蔽

密切关注这些在灯和微波紫外线系统可以解决紫外线固化过程中的持续问题,或帮助防止问题,并确保您的系统运行在峰值性能水平。

冷却和气流

UV灯工作在非常高的温度下(约800°C或1500°F灯泡表面温度),以保持一致,充分发展的汞等离子体状态内的UV灯泡。更先进的UV灯系统需要一个冷却系统,不仅要保持灯在该范围内的稳定性,而且要保护灯运行的金属结构的完整性。

最常见的冷却UV灯的方法是让空气通过它的外壳,穿过UV灯泡和反射器。灯具有一个“冷却窗口”,当涉及到适当的空气冷却,关键是灯不要过热或过冷。通过UV灯泡的空气量将取决于您操作UV灯的功率水平。

大多数现代UV灯系统由可变功率镇流器供电,可提供20%至100%的功率。如此宽的功率调节范围允许灯具从大约130瓦/英寸到大约650瓦/英寸的变化。

对于一些UV系统,功率设置是由前面板控制调整的,但对于其他更复杂的UV系统,灯的功率是通过客户提供的0-10 VDC或4-20毫安信号自动调整作为线路速度的函数。随着灯泡功率的增加,它需要更多的冷却空气输送到紫外线灯泡,以防止紫外线灯泡过热。反之,当灯功率降低时,必须降低冷却空气,以确保灯不会过冷。

冷却系统必须自动调整,以配合灯的功率和热负荷,以保持灯的稳定性,并确保它在适当的温度范围内工作。灯在“过热”的情况下工作将导致灯的寿命缩短和可能的灯肿胀或翘曲,不利地影响紫外线输出和均匀性。

在“过冷”条件下工作的灯将受到缩短的灯的寿命和低紫外线输出。当灯过冷时,它不能产生正确的电压,电流(安培)仍然很高,随着时间的推移,对电极造成不利的磨损。在大多数情况下,当灯过冷时,水银等离子体会变得不稳定,灯会在不经意间熄灭。只有当灯在正确的冷却参数内持续工作时,紫外线灯泡的最大寿命才会实现,以及紫外线灯泡输出的一致性才会实现。

反射器性能

任何UV系统的另一个关键部分,必须维护,以确保一个健康的UV固化系统是反射器的条件和性能,它通常是半椭圆或抛物线几何形状,包裹在灯泡的上半部分,并延长UV灯泡的整个长度。

灯反射器是UV灯系统的重要组成部分,因为它们通常负责将UV灯泡发出的约65%的UV能量反射到客户的产品上。曲面反射器的典型设计是将光线集中(或聚焦)到一个非常小的区域,在客户的产品上产生极高的紫外线峰值辐照度,这是紫外线固化的关键之一。当反射器冷却不当时,它们会因热膨胀而弯曲和起皱(图1)。

过热的反射器会导致UV光图案的散射或漫射,这可能会对固化过程产生负面影响。
图1”过热的反射器会导致UV光图案的散射或漫射,这可能会对固化过程产生负面影响。

失去曲面形状的反射器会导致从反射器反射到客户产品的光线图案变得分散或扩散,对其固化能力产生负面影响(图2)

在大多数uv固化系统中使用的常规光线模式。
图2”在大多数uv固化系统中使用的常规光线模式。

这是至关重要的弯曲形状的反射器不改变在灯的操作,以保持这些紫外线射线模式。此外,当反射器在使用一段时间后变得肮脏、污染或钝化时,%反射率将显著降低,降低交付给客户产品的紫外线能量和强度。

反射器条件差会导致客户生产出未固化的产品。反射器被认为是所有UV系统的消耗品,是一个需要注意和维护(或定期清洁)的组件,以帮助确保UV灯系统良好、一致的UV输出。

一些UV系统使用可更换的反射镜衬垫,通常是一种薄抛光铝材料,带有一层保护涂层(看起来很像传统的镜面抛光),通常是预先弯曲和切割,以适应灯具外壳内的反射镜支架。

更复杂的UV灯使用“冷镜”反射器,这也是薄的、预先弯曲和切割的铝或玻璃反射器,放在灯壳内的某种类型的支架上。冷镜反射器在反射基板的反射面涂有特殊涂层,可以有效地反射UV光,但吸收UV灯泡发出的IR能量(热)。冷镜反射器将减少客户产品在UV灯下传播时的热负荷,从而减少对基板可能的热损伤或金属、木材和塑料基板的膨胀和收缩。

无论反射器类型如何,重要的是保持反射器条件保持清洁和光泽的外观。如果反射器开始变得暗淡或肮脏,那就表明它需要清洗或更换。可以使用无绒布和异丙醇或不留下薄膜的表面清洁剂清洁反射器。不建议使用含氨的清洁剂。

如果在清洗后,反射镜仍然显得暗淡或肮脏,那么就应该更换。在几乎所有的情况下,一个肮脏或暗淡的反射器将比一个旧的和性能差的UV灯泡更影响紫外线输出的减少。测量紫外线输出也可以帮助诊断反射器性能不佳。

预防性维护

大多数UV灯在工业环境中工作,这通常不是理想的条件。重要的是尽量保持灯的清洁,以确保紫外线输出的一致性和延长其使用寿命。被忽视的灯将老化,过早失效,遭受低紫外线输出。

保持紫外线灯泡清洁最简单的方法是用指定的紫外线玻璃灯泡清洁剂和无绒布清洁它们。频率将根据它们运行的环境而变化。长时间使用的受污染的紫外线灯泡更容易过热,然后膨胀或扭曲。

如果UV灯泡膨胀或弯曲,这将对UV灯的紫外峰值辐照度输出和UV灯系统的固化性能产生负面影响(图3)。一旦UV灯泡出现膨胀或弯曲,这是应更换UV灯的标志。如果使用空气过滤器来帮助保持灯冷却空气的清洁(这在微波UV灯系统中很常见),那么定期更换这些过滤器是很重要的,以帮助确保进入灯壳并流经UV灯泡(和反射器)的灯冷却空气是干净的。

的灯。
图3»的灯。

保持清洁的空气过滤器也将有助于确保输送到灯具的空气量保持在所需的规格范围内。如果紫外线灯的空气滤清器不干净或堵塞,紫外线灯的灯泡会过热,寿命会大大缩短,因此需要更频繁地更换。

任何UV系统的核心都是驱动UV灯的昂贵电源。无论使用的是传统的铁芯和铜芯镇流器还是固态动力装置,输送到镇流器的经过过滤的冷却气流的适当体积对任何镇流器的健康和寿命以及镇流器外壳内的其他电气元件都至关重要。在肮脏或过热的环境下运行的电源会老化或过早失效,导致紫外线输出低或损失生产。

确保你保持清洁的空气过滤器和适量的气流进入压舱物将确保你的压舱物得到适当的冷却和保持清洁。根据环境的不同,空气过滤器应根据需要经常更换。如果镇流器和其他内部电源组件(如电容器)被污垢或灰尘覆盖(如图4所示),强烈建议做两件事:1。检查空气滤清器,如需更换;2.用干净、干燥、压缩的空气吹出压舱物和所有其他内部部件,然后用吸尘器吸出沉淀的灰尘。

内部电源组件积尘。
图4»内部电源组件积尘。

光屏蔽

保持紫外线固化系统健康的最后一个要素是遮光。遮光的主要目的是保护人员免受紫外线的直接照射。足够的光屏蔽在UV灯外壳和周围将保护灯模块组件和生产机器,它的安装。操作人员能看到的光线越多,暴露在阳光下就越危险。

适当设计的遮光罩可防止紫外线灯附近的任何机器硬件达到不安全的温度或因直接暴露在紫外线下而损坏。遮光罩的次要功能是支持UV灯外壳,它将有效地固化客户的产品。如果为了对生产设备进行维护而将光罩从机器上取下,那么将光罩安装在机器上相同的位置和位置是至关重要的,以确保灯相对于正在固化的客户产品定位在正确的位置和方向上。

遮光罩的第三个功能是它有助于适当的空气冷却。一些光罩可能有进风口或空气百叶,以允许空气进入光罩,用于灯冷却、基板冷却和/或光罩冷却。如果进气口被灰尘或污垢堵塞,这可能会导致紫外线灯、遮光罩和客户的基板温度升高。其结果可能是灯的性能较差,灯泡寿命短或过热客户的基板。

定期用刷子和吸尘器清理遮光罩上的进气口(或百叶),或用干燥的压缩空气吹灭。

结论

正如您所看到的,通过保持UV固化系统的所有组件的清洁,凉爽和维护,您可以期望统一和一致的固化,更少的问题,减少废料和满意的客户。

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参考文献

1https://hbr.org/2014/10/the-value-of-keeping-the-right-customers