O ano de 2013 testemunhou uma expansão do uso de LED em aplicações de cura UV com emissores de maior potência permitindo tempos de cura mais rápidos em uma variedade de aplicações industriais e de ciência da vida, escreve BILL CORTELYOU, e as vidas de componentes também aumentaram.
Quando as pessoas ouvem os termos "diodos emissores de luz" ou "LEDs", a maioria das pessoas pensa em LEDs visíveis para aplicações de iluminação. De fato, a tecnologia LED é cada vez mais utilizada em todo o mundo para iluminação interior, iluminação ao ar livre, iluminação pública, automotivo e sinalização. Mas existem muitas outras aplicações industriais, como cura (secagem) e detecção de falsificação. A tecnologia LED ultravioleta (UV) para cura é um dos segmentos de mercado que ganhou aceitação mundial e continua a crescer. Vamos examinar o estado da tecnologia de cura UV e considerar o quão bem os LEDs estão cumprindo promessas de assumir esse espaço.
A cura uv-LED refere-se a uma técnica que utiliza a saída de energia dos LEDs no espectro UV para tratar tintas, revestimentos, adesivos e outros materiais curáveis UV. A energia gerada pela luz UV desencadeia uma reação em cadeia resultando na polimerização do material, endurecendo ou curando o material (Fig. 1). Para obter mais informações sobre a cura do LED UV, consulte "LEDs UV aumentam o lado silencioso do mercado de LED" (links na parte inferior do artigo).
A luz UV instiga uma reação em cadeia resultando na cura de materiais como tintas ou adesivos.
FIG. 1. A luz UV instiga uma reação em cadeia resultando na cura de materiais como tintas ou adesivos.
Tradicionalmente, as lâmpadas UV baseadas em mercúrio têm sido utilizadas para a cura, mas agora a tecnologia UV baseada em LED mais eficiente em termos de energia e ambientalmente correta provou ser uma solução superior para muitas aplicações. A tecnologia de cura led usa LEDs baseados em semicondutores para projetar a luz UV quando uma corrente elétrica é passada através deles. Quando um LED é com viés avançado, os elétrons são capazes de recombinar com buracos de elétrons dentro do dispositivo, liberando energia na forma de fótons.
A cor da luz emitida ou energia correspondente do fóton é determinada pela lacuna energética do material semicondutor. Várias empresas que fazem LEDs usados para iluminação geral também fazem LEDs que irradiam no espectro UV.
Avanços na cura de LED UV
É um fato aceito para muitas indústrias que as lâmpadas LED fornecem muitas vantagens, incluindo menor consumo de energia, maior vida útil, robustez melhorada, fator de forma menor e desligamento mais rápido. Essas vantagens também são importantes na cura de aplicações.
A tecnologia de cura UV-LED avançou significativamente nos últimos anos e agora está prontamente disponível para uma variedade de aplicações em impressão, revestimentos e adesivos. Há muitos benefícios que impulsionam as empresas a avançar em direção à aceitação da tecnologia UV-LED, como maior produtividade e uma solução mais ecológica, que cada vez mais clientes finais exigem. À medida que os fabricantes estão desenvolvendo sistemas de cura UV-LED, saber como os principais subcomponentes trabalham juntos ajudará na criação do sistema ideal e, assim, reduzir o impacto ambiental geral do processo e, ao mesmo tempo, manter ou melhorar a produtividade e o desempenho do produto.
Segmentos de aplicativos
A cura é um mercado amplo com muitos nichos de aplicação Mas vamos considerar alguns dos principais segmentos de aplicação.:
Impressão:. O processo de cura uv está em uso na indústria de impressão há mais de trinta anos A tecnologia de cura de LED para impressoras UV está substituindo rapidamente a tecnologia mais antiga por vantagens convincentes de melhores economia, capacidades de sistema e benefícios ambientais com a tecnologia de cura UV-LED. é ideal para a cura UV de tintas em jato de tinta digital, tela, flexográfico e outros processos de impressão.
Revestimentos: Um número significativo de revestimentos são curados em todo o mundo hoje com fontes UV-LED em aplicações que vão desde materiais tradicionais, como piso e cabinetria até eletrônicos avançados O desenvolvimento de materiais e testes de desempenho de longo prazo abrirão ainda mais mercados nas áreas automotiva, eletrônica. , materiais de construção residencial e comercial.
Adesivos: Os adesivos UV são uma ótima ferramenta em processos modernos de montagem e fabricação com controle eletrônico UV-LED e estabilidade, garantindo excelentes resultados em uma grande variedade de aplicações adesivos UV-LED de dispositivos médicos para os eletrônicos de consumo mais avançados.
Instantâneo de 2013
2013 foi mais um ano de forte crescimento na adoção de LED UV. Nos últimos anos, tem havido muita discussão em torno da taxa de adoção e utilidade para a ampla gama de aplicações de cura UV. Essencialmente, a pergunta tem sido "A tecnologia de cura UV-LED cumprirá sua promessa?" Bem, a resposta é sim! Na verdade, ele excedeu a promessa e continuará seu forte crescimento, acelera e abrirá novos mercados de cura UV.
As primeiras preocupações de produção, vida e custo foram todas atendidas com tecnologia rápida e melhoria de produtos. Hoje, a tecnologia de cura UV-LED atende a uma ampla gama de requisitos de aplicação e continua a melhorar em um ritmo rápido. Lâmpadas de 16 W / cm2, que curam com os mais altos requisitos de velocidade, têm sido enviadas em volume por mais de dois anos Fabricantes de lâmpadas rotineiramente citam expectativas de vida superior a 20.000 horas de -.. dobro do que foi citado há alguns anos, os principais fabricantes estarão produzindo lâmpadas prometendo uma vida útil ainda maior — provavelmente em torno de 30.000 horas, combinando ou excedendo a vida útil de várias instalações de cura.
Quase todos os fornecedores de materiais curáveis UV têm químicas curáveis UV-LED, juntamente com tecnologia agressiva e roteiros de produtos. Embora a natureza monocromática das lâmpadas LED UV exija uma consideração especial dos químicos, não tem sido um impedimento de longo prazo como se pensava.
Um dos aspectos mais interessantes de utilizar um processo de cura UV-LED é que ele abre muitas novas possibilidades de processo com seu controle eletrônico preciso da entrega de energia. Muitos usuários adaptaram seus processos para alcançar resultados inatingíveis por outros meios. Hoje existem muitos usos proprietários do controle de energia em diferentes aplicações.
Marcos recentes
Considere os marcos alcançados em 2013. A feira Labelexpo Europe 2013 refletiu a adoção em larga escala de LED UV. O evento validou as alegações de rápida adoção da cura UV-LED. O programa registrou números recordes de público, atraindo 31.795 visitantes (aumento de 11 % em relação a 2011) de 158 países (contra 123 em 2011) com quase 600 expositores (contra 550 em 2011). Em todos os lugares que procuravam, os participantes viam sistemas de cura UV-LED sendo implementados em máquinas. Para a tradicional força dos LEDs UV de jato de tinta digital foram adicionadas impressão de tela rotativa, cura de área, deslocamento e impressão flexográfica.
Comparar a Labelexpo 2013 com a Labelexpo 2011 prova o quão rapidamente a indústria adotou a tecnologia. Mais de 80 lâmpadas de cura UV-LED foram instaladas em equipamentos no show de 2013, acima de 10 ocorrências durante o show de 2011 para um aumento de 8x. Os usos de cura variavam de fixação a cura total e muitas das impressoras eram 100% baseadas em LED UV.
Atraindo o maior número de participantes de sua história, o Label Industry Global Award for Innovation, patrocinado pelas revistas Label & Narrow Web, Labels & Labeling e NarroWebTech, foi ganho em conjunto por Mark Andy e Flint Group Narrow Web. O Flint Group foi homenageado por sua tecnologia de tinta Ekocure UV-LED, que os juízes descreveram como fornecendo melhor resposta à cura, economia de custos e produtividade, redução de desperdícios, economia de energia e maior segurança que, sem dúvida, terá um impacto significativo no futuro da indústria de rótulos. Mark Andy foi reconhecido por sua tecnologia complementar de cura de tinta ProLED, que oferece altas taxas de produção e 50% de economia de energia.
Mais fornecedores de formulação de materiais
Com o advento da cura UV-LED, há cerca de dez anos, muito poucos tipos de tintas, revestimentos e adesivos eram compatíveis com a tecnologia UV-LED. Como fig. 2 mostra, a distribuição de energia espectral de LEDs UV é bem diferente da das lâmpadas de mercúrio e, de fato, está em uma faixa muito mais estreita. Essa diferença exigiu novas formulações materiais.
