Preden se poglobimo v tehnologijo UV-LED, moramo najprej razjasniti več temeljnih konceptov, da zagotovimo, da razpravljamo o isti temi. To bo preprečilo napačne razlage in navzkrižno-komunikacijo. tukaj,UVse nanaša na UV-materiale, kot so UV premazi, UV črnila in UV lepila;LEDposebej označuje vire ultravijolične LED svetlobe; inUV-LED je opredeljen kot"utrjevanje UV materialov z uporabo ultravijoličnih LED svetlobnih virov kot vira sevanja".
Kot vsi vemo, je običajni vir svetlobe za strjevanje UV-prevlek srednje{0}}in visoko{1}}tlačna živosrebrna žarnica. V zadnjih letih, ki ga vodijo politike varčevanja z energijo in varstva okolja, skupaj s hitrim napredkom tehnologije UVLED (ultravijolične LED), ki je postavila temelje za aplikacije v-industrijskem obsegu, je bil trg priča skokovitemu porastu sprejemanja UV-LED. Nastajajoče tehnologije vedno pritegnejo široko pozornost in navdušenje. Vendar pa je jasno razumevanje UV-LED nujno za praktike v industriji. Tukaj bi radi delili naše raziskovalne izkušnje na področju UV-LED v zadnjih dveh letih.
Sprememba svetlobnih virov (razlike med LED in živosrebrnimi žarnicami bodo podrobneje opisane kasneje) je privedla do preobrazbe v sistemih formulacij UV premazov, kot tudi do revolucije v celotnih postopkih premazovanja in strjevanja. Za sistem UV-LED identificiramo pet ključnih raziskovalnih smeri, ki zajemajo tehnične in tržne razsežnosti.
Raziskave UV-LED fotoutrjevanja
Kot je bilo opredeljeno prej, fotoutrjevanje UV-LED temelji naultravijolično LED svetlobovirov za utrjevanje UV materialov. Zato je doseganje učinkovitega zdravljenja glavni cilj vseh raziskovalnih prizadevanj. Fotoutrjevanje zahteva dve nepogrešljivi komponenti: svetlobo (vir energije) in UV materiale (receptor). Sprememba svetlobnega vira neizogibno poruši ravnotežje celotnega sistema, pri čemer je jedro v interdisciplinarnem R&R usklajevanju UV premazov z LED svetlobnimi viri.
Splošno znano je, da krajše valovne dolžine LED ustrezajo višjim ravnem energije in višjim stroškom. Nasprotno imajo fotoiniciatorji, ki zahtevajo nižjo energijo vzbujanja, daljše absorpcijske valovne dolžine in imajo tudi višje cene. To ustvari razmerje med svetlobnimi viri in iniciatorji-podobno gugalnici. Tako sta razširitev meja zmogljivosti obeh in prepoznavanje optimalnega ravnovesja med svetlobnimi viri LED in UV-materiali postala središče pobud za raziskave in razvoj UV-LED.
Raziskave o sistemih LED svetlobnih virov
Tehnologija živosrebrnih žarnic je zelo zrela v smislu razvoja in uporabe in že dolgo velja za standardni vir svetlobe. Nasprotno pa je tehnologija ultravijoličnih LED še v povojih in se ponaša z ogromnim potencialom za prihodnjo rast. Poleg tega je industrijska veriga LED zelo obsežna in vključuje rast kristalov, rezanje čipov, pakiranje čipov, integracijo modula svetlobnega vira ter načrtovanje sistema za nadzor napajanja in odvajanje toplote. Vsaka stopnja kritično vpliva na kakovost končnega izdelka-svetlobnega vira UVLED. Zato sta razumevanje in razširitev meja učinkovitosti LED bistvena za napredek celotnega ekosistema UV-LED.
Razlike med svetlobnimi viri LED in živosrebrnimi žarnicami (prednosti, slabosti in pogoste napačne predstave o LED)
Za prevlado v tržni konkurenci je nujno temeljito razumevanje lastnih prednosti in slabosti konkurentov. Ker želimo zamenjati tradicionalne živosrebrne žarnice z UVLED, je ključnega pomena, da najprej primerjamo obe tehnologiji in analiziramo njune prednosti, slabosti in omejitve.
UV premazi strjujejo, ker fotoiniciatorji v njihovih formulacijah absorbirajo ultravijolično svetlobo določenih valovnih dolžin, pri čemer nastajajo prosti radikali (ali kationi/anioni), ki sprožijo polimerizacijo monomera. Za ponazoritev tega principa bomo najprej preučili emisijske spektre živosrebrnih žarnic in ultravijoličnih LED.
Ta grafikon je klasična in pogosto videna primerjava emisijskih spektrov UV LED in živosrebrnih žarnic. Kot je razvidno iz diagrama, je emisijski spekter živosrebrne žarnice zvezen in sega od ultravijoličnega do infrardečega območja. Zlasti je intenzivnost svetlobe koncentrirana v pasu UVB do kratko{2}}UVA. Nasprotno pa je emisijski spekter LED sorazmerno ozek, z dvema najpogostejema valovnoma pasovoma, ki imata največje valovne dolžine pri 365 nm in 395 nm (vključno s 385 nm, 395 nm in 405 nm).
Trenutno primarniUV svetlobaz industrijsko uporabnostjo spada v pas UVA, zlasti svetlobni viri LED z valovno dolžino 365 nm in 395 nm, kot je prikazano na sliki 1. Znotraj tega območja valovnih dolžin ima večina fotoiniciatorjev relativno nizke koeficiente molarne ekstinkcije. Posledično imajo sistemi UV-LED na splošno nizko učinkovitost iniciacije in močno zaviranje kisika, kar škoduje utrjevanju površine.
Opomba: Trditev številnih proizvajalcev UVLED ali dobaviteljev LED UV premazov o "odlični brusljivosti LED UV premazov" je, strogo gledano, neposredna posledica neustreznega utrjevanja površine. Pravi izziv ni v doseganju dobre brusljivosti, ampak v omogočanju nadzorovane brusljivosti-ki doseže ravnovesje med odpornostjo proti obrabi in enostavnostjo brušenja. Poleg tega se nekateri proizvajalci zatekajo k zavajajočim praksam: nameščanju živosrebrne sijalke za LED nizom, kjer ima živosrebrna sijalka dejansko dominantno utrjevalno vlogo.
Kljub temu opažamo tudi, da LED diode v valovnih pasovih 365 nm in 395 nm oddajajo znatno višjo intenzivnost svetlobe kot živosrebrne žarnice, kar olajša-globokoplastno utrjevanje UV materialov.
(Za referenco, veliko tradicionalnih sistemov za UV-strjevanje vključuje poleg živosrebrnih žarnic tudi galijevo žarnico (s prevladujočo emisijsko valovno dolžino 415 nm), prav za izboljšanje učinkovitosti globoko{1}}plastnega strjevanja.)
To napačno prepričanje običajno izhaja iz predpostavke, dale 30 % svetlobe, ki jo oddajajo živosrebrne žarnice, je ultravijolične (UV), medtem ko UVLED oddajajo 100 % UV svetlobe. Vendar pa sta resnična dejavnika porabe energije-na sistemski ravni učinkovitost fotoelektrične pretvorbe in učinkovita svetlobna učinkovitost. Živosrebrne sijalke se dejansko ponašajo z visoko učinkovitostjo fotoelektrične pretvorbe-njihova pomanjkljivost je v tem, da velik del oddane svetlobe sestavljajo vidni in infrardeči žarki, pri čemer UV svetloba (edina komponenta, uporabna za utrjevanje UV materialov) predstavlja le 30 %. V nasprotju s tem imajo UVLED znatno nižjo učinkovitost fotoelektrične pretvorbe, ki se trenutno giblje okoli 30 % za valovne dolžine UVA (kar je približno enako učinkovitosti UV svetlobe živosrebrnih žarnic).
Po zakonu o ohranitvi energije se preostalih 70 % električne energije pretvori v toploto. To pojasnjuje dve ključni razliki med obema tehnologijama:
Svetleče diode si prislužijo sloves »hladnih svetlobnih virov«, ker se ustvarjena toplota razprši z zadnje strani plošče svetilke, zaradi česar je svetlobna-površina hladna na dotik. Nasprotno pa živosrebrne sijalke oddajajo toploto naprej skozi svoje reflektorje in infrardeče emisije.
To je ravno razlog, zakaj svetlobni viri UVLED na splošno zahtevajo zračne-hladilne sisteme, visoko{1}}zmogljivi UVLED-i pa zahtevajo celo vodne{2}}hladilne enote, ki so take velikosti, da prenesejo 70 % električne moči svetlobnega vira za odvajanje toplote glave sijalke.
Pristne prednosti-varčevanja z energijo LED diod izhajajo iz dveh edinstvenih lastnosti: zmožnosti takojšnjega vklopa/izklopa in natančnega obsevanja prek optične zasnove, ki izboljša učinkovito svetlobno učinkovitost. Vendar je za izkoriščanje teh prednosti potrebna integracija z infrardečim zaznavanjem in inteligentnimi nadzornimi sistemi-tehnologije, za katere večina proizvajalcev opreme UV LED na trgu trenutno nima zmogljivosti za raziskave in razvoj.
Ustvarjanje ozona: njihov emisijski spekter vključuje daleč-ultravijolično svetlobo pod 200 nm, ki proizvaja znatne količine ozona. (To je temeljni vzrok ostrega vonja, o katerem poročajo tovarniški delavci, ki upravljajo sisteme z živosrebrnimi žarnicami.)
Onesnaženje z živim srebrom zaradi odlaganja: Živosrebrne sijalke imajo kratko življenjsko dobo le 800–1000 ur. Nepravilno odlaganje izrabljenih sijalk povzroči sekundarno onesnaženje z živim srebrom, problem, ki je še danes nerešljiv.
Poročila kažejo, da je energija, potrebna letno za obdelavo odpadkov z živim srebrom, enakovredna skupni proizvodni zmogljivosti dveh jezov Three Gorges. Še huje je, da trenutno ni učinkovite tehnologije za popolno odstranitev živega srebra iz tokov odpadkov.
UV LED so popolnoma brez teh težav. Ker je Minamatska konvencija o živem srebru uradno začela veljati na Kitajskem 16. avgusta 2017, je bila postopna-opuščanje živosrebrnih žarnic uvrščena na uradni dnevni red. Medtem ko konvencija vključuje izjemo za industrijske živosrebrne fluorescenčne sijalke, kjer ni drugih možnosti, pa tudi določa, da lahko podpisnice predlagajo dodajanje takih izdelkov na omejeni seznam, ko bodo na voljo ustrezni nadomestki. Tako je časovni načrt za popolno-opustitev živosrebrnih žarnic v aplikacijah za UV-sušenje v celoti odvisen od tehnološkega napredka in industrializacije rešitev UV LED.
Podpira lokalizirano natančno strjevanje za aplikacije, kot je 3D tiskanje.
S povezovanjem LED z različnimi fotoiniciatorji omogoča natančen nadzor nad stopnjami in globinami utrjevanja.
Prilagodljiva konfiguracija svetlobnega vira LED diode imajo modularno zasnovo kroglice svetilke, ki omogoča prilagodljivo prilagajanje dolžine, širine in kota sevanja. Ta vsestranskost omogoča ustvarjanje točkovnih svetlobnih virov, linijskih svetlobnih virov in območnih svetlobnih virov, prilagojenih za izpolnjevanje posebnih zahtev različnih postopkov strjevanja.
Zahteve glede parametrov svetlobnega vira za UV utrjevanje materiala
Valovna dolžina:365 nm, 395 nm
Obsevanost (svetlobna intenzivnost, gostota optične moči): mW/cm²
Skupna energijska doza: mJ/cm²
Postopek fotoutrjevanja se ne more nadaljevati brez treh zgoraj omenjenih osnovnih parametrov: valovne dolžine, jakosti svetlobe in skupne doze energije. Valovna dolžina določa, ali je fotoiniciatorje mogoče aktivirati; intenzivnost svetlobe narekuje učinkovitost UV iniciacije in neposredno vpliva na površinsko strjevanje (odpornost proti inhibiciji kisika) in globinsko strjevanje; celotna energijska doza pa zagotavlja temeljito utrjevanje materiala.
V primerjavi z živosrebrnimi žarnicami je najpomembnejša prednost LED diod njihova formulacija in nastavljivost. Znotraj zmogljivosti samih LED je mogoče njene parametre v največji meri optimizirati za izpolnjevanje posebnih zahtev utrjevanja. Pri poskusih fotoutrjevanja UV-LED je glavni cilj nenehno širiti meje učinkovitosti svetlobnega vira in UV materialov ter določiti optimalno ravnovesje med njimi. Posebej za LED diode to pomeni določitev idealnih parametrov svetlobnega vira LED na podlagi formulacije premaza za doseganje optimalnih rezultatov strjevanja.
Načelo luminiscence LED in trenutno stanje razvoja čipov UVLED
Na podlagi načela prehoda elektronov (podrobnosti izpuščene; zainteresirani bralci se lahko za več informacij obrnejo na spletne vire), ko se elektroni v atomu vrnejo iz vzbujenega stanja v osnovno stanje, sprostijo energijo v obliki sevanja različnih valovnih dolžin (tj. oddajajo elektromagnetne valove različnih valovnih dolžin).
Zato obstajata dva primarna pristopa k izdelavi svetlobnih virov, ki oddajajo-UV:
Prvi pristop je identificirati atom, katerega razlika v energiji elektronov med vzbujenim in osnovnim stanjem pade natančno v ultravijolični spekter. Tradicionalne živosrebrne sijalke so najpogosteje uporabljeni viri UV svetlobe, ki temeljijo na tem principu.
Drugi pristop izkorišča princip polprevodniške luminiscence (podrobnosti so izpuščene; zainteresirani bralci se lahko za več informacij obrnejo na spletne vire). Na kratko, ko se polprevodnik, ki oddaja svetlobo, dovede do napetosti naprej, se luknje, vbrizgane iz regije P- v regijo N-, in elektroni, vbrizgani iz regije N- v regijo P-, rekombinirajo z elektroni v regiji N- oziroma luknjami v regiji P- v nekaj mikrometrih blizu PN spoj, ki ustvarja spontano fluorescentno sevanje.
Kot je splošno znano, pasovna vrzel polprevodniških materialov skupine III-V, ki segajo od aluminijevega nitrida do galijevega nitrida ali indijevega galijevega nitrida (InGaN), sodi natančno v spekter od modre svetlobe do ultravijolične svetlobe. S prilagajanjem materialnega razmerja aluminijev indijev galijev nitrid lahko izdelamo vire ultravijolične in vidne svetlobe v širokem razponu valovnih dolžin.
Medtem ko je teoretično mogoče proizvesti svetlobo katere koli valovne dolžine s prilagajanjem sestave luminiscenčnih materialov, je nabor UVLED čipov, ki so na voljo za komercialno proizvodnjo, zaradi različnih omejitev precej omejen. Visok{1}}zmogljivi čipi, primerni za industrijsko uporabo, so v bistvu koncentrirani v pasu UVA (365–415 nm). V zadnjih letih sta se močno razvili tudi tehnologiji UVB in UVC, vendar sta v bistvu omejeni na-civilne in potrošniške trge z nizko močjo, kot sta dezinfekcija in sterilizacija.
Za to obstaja več ključnih razlogov:
Struktura kristalnega materiala določa svetlobno učinkovitost (učinkovitost fotoelektrične pretvorbe) Galijev nitrid (GaN) in visoko-učinkoviti indijev galijev nitrid (InGaN) se lahko še vedno uporabljata za območje 365–405 nm znotraj UVA. Nasprotno pa se čipi UVB in UVC v celoti zanašajo na aluminijev galijev nitrid (AlGaN)-material z nizko svetlobno učinkovitostjo-namesto bolj pogosto uporabljenih GaN in InGaN. To je zato, ker GaN in InGaN absorbirata ultravijolično svetlobo pod 365 nm. Posledično je svetlobna učinkovitost UVB in UVC čipov izjemno nizka. LG-jev 278 nm čip ima na primer samo 2-odstotno učinkovitost fotoelektrične pretvorbe.
Izzivi pri odvajanju toplote, ki izhajajo iz nizke učinkovitosti. V skladu z zakonom o ohranitvi energije 2-odstotna učinkovitost fotoelektrične pretvorbe pomeni, da se 98 % električne energije pretvori v toploto. Poleg tega sta življenjska doba in svetlobna učinkovitost LED čipov obratno sorazmerna s temperaturo. Tako visoka proizvodnja toplote postavlja izjemno stroge zahteve za sisteme za odvajanje toplote. Z obstoječimi hladilnimi tehnologijami je enostavno nemogoče doseči učinkovito odvajanje toplote za visoko-zmogljive UVB in UVC čipe.
Nizka UV prepustnost embalaže in materialov za leče Za zaščito LED čipov je kapsulacija bistvena. Ker LED diode oddajajo svetlobo vsesmerno, so za koncentracijo svetlobnega žarka potrebne leče. Vendar ima večina materialov razen kremenčevega stekla zelo nizko UV-prepustnost-in prepustnost močno upade, ko se valovna dolžina skrajša. Posledično, čeprav je inherentna svetlobna učinkovitost UVB/UVC čipov že nizka, znaten del svetlobe absorbirajo leče, kar ima za posledico izjemno šibko uporabno svetlobno moč, ki komaj zadostuje za industrijsko uporabo.
Nizek izkoristek kristalov in visoki proizvodni stroški Trenutni UVB in UVC čipi se proizvajajo z uporabo istih reaktorjev kot UVA čipi. Poleg inherentnih napak materiala težave, kot so neusklajeni koeficienti toplotnega raztezanja med substratom in kristalom, vodijo do izredno nizkih izkoristkov kristalov, kar posledično ohranja proizvodne stroške previsoke.
Na splošno je zaradi nizke svetlobne učinkovitosti, visokih stroškov in strogih zahtev glede odvajanja toplote tehnologij UVB in UVC razvoj visoke-močiUVB in UVC svetlobaviri za industrijsko uporabo bodo ostali nedosegljivi, dokler ne bodo doseženi veliki tehnološki preboji.
Ključni fokusi raziskav in razvoja sistemov LED svetlobnih virov
LED čip je le ena kritična komponenta svetlobnega vira LED. Pri izvajanju raziskav in razvoja svetlobnih virov LED moramo sprejeti asistematično,celostni pristop. Poleg uravnavanja valovne dolžine LED obsega področje raziskav in razvoja vrsto nadaljnjih procesov, vključno s tehnologijo pakiranja, optično zasnovo, sistemi za odvajanje toplote, sistemi za oskrbo z električno energijo in inteligentni nadzorni sistemi.
Trenutno obstajajo štiri glavne strukture pakiranja za LED čipe:
Struktura navpične montaže
Struktura preklopnega čipa-
Vertikalna struktura
3D vertikalna struktura
Konvencionalni čipi LED imajo običajno strukturo navpične montaže s substratom iz safirja. To strukturo odlikuje preprosta zasnova in zreli proizvodni procesi. Vendar ima safir slabo toplotno prevodnost, kar otežuje prenos toplote, ki jo ustvari čip, na hladilno telo-, kar je omejitev, ki omejuje njegovo uporabo v-močnejših LED sistemih.
Embalaža Flip{0}}chip predstavlja enega od trenutnih razvojnih trendov. V nasprotju s strukturami z navpično montažo toploti v zasnovah flip-čipov ni treba prehajati skozi safirno podlago čipa. Namesto tega se neposredno prenese na podlage z višjo toplotno prevodnostjo (kot sta silicij ali keramika) in se nato razprši v zunanje okolje preko kovinske osnove. Poleg tega, ker strukture flip-čipov odpravljajo potrebo po zunanjih zlatih žicah, omogočajo večjo gostoto integracije čipov in izboljšano optično moč na enoto površine. Kljub temu imata strukturi čipov z navpično montažo in flip{7}}chip skupno napako: elektrodi P in N LED diode se nahajata na isti strani čipa. To prisili tok, da teče vodoravno skozi plast n-GaN, kar vodi do tokovne gneče, lokalnega pregrevanja in končno omejitve zgornjega praga pogonskega toka.
Vertikalni-strukturni modri-svetlobni čipi so se razvili iz tehnologije navpične montaže. Pri tej zasnovi je običajen čip-substrata obrnjen in pritrjen na visoko toplotno prevodno podlago, čemur sledi laserski dvig-od safirne podlage. Ta struktura učinkovito obravnava ozko grlo pri odvajanju toplote, vendar vključuje zapletene proizvodne postopke- zlasti zahteven korak prenosa substrata-, kar ima za posledico nizke proizvodne donose. Kljub temu je z napredno tehnologijo navpična embalaža za UV LED postala vse bolj zrela.
Nedavno je bila predlagana nova 3D vertikalna struktura. V primerjavi s tradicionalnimi čipi LED z navpično{2}}strukturo njegove glavne prednosti vključujejo odpravo lepljenja zlate žice, omogočanje tanjših profilov paketa, izboljšano zmogljivost odvajanja toplote in lažjo integracijo visokih pogonskih tokov. Vendar pa je treba premagati številne tehnične ovire, preden se lahko 3D vertikalne strukture komercializirajo.
Glede na to, da imajo UVLED na splošno manjšo svetlobno učinkovitost v primerjavi z LED za splošno razsvetljavo, je embalaža z navpično strukturo najprimernejša izbira za povečanje učinkovitosti odvajanja svetlobe.
Ker LED diode oddajajo svetlobo vsesmerno in je njihova inherentna svetlobna učinkovitost že relativno nizka, je za izboljšanje učinkovite svetlobne učinkovitosti (tj. svetlobne učinkovitosti čelnega obsevanja) potrebna znanstvena in racionalna optična zasnova. Običajne optične komponente vključujejo reflektorje, primarne leče in sekundarne leče.
Poleg tega je ultravijolična svetloba pri prehodu skozi medije podvržena močnemu slabljenju. Zato je treba pri izbiri materialov za leče oceniti več dejavnikov-, kot so kremenčevo steklo, borosilikatno steklo in kaljeno steklo-, pri čemer je treba dati prednost materialom z visoko UV-prepustnostjo. To ne samo poveča svetlobni izhod, temveč tudi prepreči prekomerno povišanje temperature, ki ga povzroča absorpcija svetlobe materiala pri dolgotrajni izpostavljenosti UV-žarkom.
Kot smo že omenili, se po zakonu o ohranitvi energije le del električne energije pretvori v svetlobno energijo, medtem ko se velik del odda kot toplota. Za pas UVA je tipično razmerje pretvorbe energije 10:3:7 za elektriko, svetlobo in toploto. Učinkovita življenjska doba LED čipov je tesno povezana z njihovo temperaturo spoja. V procesu fotoutrjevanja visoka gostota optične moči pogosto zahteva visoko{6}}integracijo čipov LED, kar postavlja stroge zahteve za sisteme za odvajanje toplote.
Tako je za doseganje učinkovitega odvajanja toplote in zagotavljanje, da temperatura spoja vseh čipov LED ostane znotraj razumnega in uravnoteženega obsega, potrebno strogo znanstveno načrtovanje, računalniška simulacija in praktično testiranje.
Raziskave formulacij UV premazov
Omejitve fotoiniciatorjev in pristop-na sistemski ravni k reaktivnosti smol in monomerov Kot je prikazano v prejšnjem uvodu v tehnologijo LED, so viri svetlobe LED visoke{1}}moči, primerni za industrijsko uporabo, trenutno omejeni na pas UVA, natančneje na valovne dolžine nad 365 nm. Ko smo definirali meje zmogljivosti svetlobnih virov LED, lahko zdaj vidimo, da je izbor združljivih fotoiniciatorjev precej omejen, saj ima večina fotoiniciatorjev nizke molarne ekstinkcijske koeficiente pri valovnih dolžinah nad 365 nm.
Da bi rešili vprašanje nizke učinkovitosti iniciacije LED{0}}združljivih fotoiniciatorjev, prizadevanja za raziskave in razvoj ne smejo biti omejena na same fotoiniciatorje. Namesto tega moramo sprejeti perspektivo-na sistemski ravni, ki integrira smole, monomere, fotoiniciatorje in celo pomožne aditive v celostni raziskovalni okvir, s čimer se poveča učinkovitost strjevanja UV-sistemov LED.
Oblikovanje formulacije in razvoj postopka prevleke za utrjevanje LED (vpliv fotoiniciatorjev, smol, monomerov, temperature, površinske suhosti, skozi suhost, pigmentov in polnil) Da bi fotoiniciatorji izboljšali absorpcijo dolgo-UV-svetlobe z valovno dolžino, je pogosto treba v njihove atome vključiti benzenove obroče, dušik (N), fosfor (P) in druge atome molekularne strukture. Medtem ko ta modifikacija poveča dolgo{2}}absorpcijo UV-žarkov, povzroči tudi povečano obarvanost fotoiniciatorjev.
Poleg tega je treba zaradi nizke učinkovitosti absorpcije svetlobe teh iniciatorjev dodati velike količine visoko reaktivnih smol in monomerov-običajno visoko{1}}funkcionalnih akrilnih smol in monomerov-, da se pospeši skupna hitrost reakcije premaznega sistema. Vendar pa ta pristop nagiba k izdelavi premazov z visoko trdoto, a slabo prožnostjo, kar omejuje njihov obseg uporabe.
Kljub temu na splošno nizki koeficienti molarne ekstinkcije LED UV fotoiniciatorjev ponujajo tudi edinstveno prednost: omogočajo višjo prepustnost UV svetlobe skozi prevlečno plast, kar je ugodno za globoko strjevanje debelih filmov.
Zahteve glede učinkovitosti premazov za različne pogoje skladiščenja, transporta, gradnje in postopke nanašanja V industriji premazov različne tehnike nanašanja, kot so premazovanje z valjčkom, nanašanje z razprševanjem in premazovanje z zaveso, zahtevajo različne zahteve glede viskoznosti premazov. Medtem pa različne podlage zahtevajo prilagojene lastnosti premaza v smislu moči in oprijema. Poleg tega različni pogoji transporta in skladiščenja zahtevajo ustrezne ravni stabilnosti skladiščenja za premaze. Zato je treba pri načrtovanju formulacije premaza v celoti upoštevati vse te dejavnike.
Zahteve za učinkovitost premaznih filmov za različne aplikacije Različna področja uporabe postavljajo različne zahteve glede učinkovitosti premaznih filmov, vključno s sijajem, kolorimetričnimi lastnostmi, trdoto, prožnostjo, odpornostjo proti obrabi in odpornostjo na udarce. Posledično mora razvoj premaza doseči ravnovesje med učinkovitostjo strjevanja in delovanjem filma.
Raziskave postopkov nanašanja premazov
Premazovanje je sistematičen inženirski proces. Optimiziranje postopkov nanašanja premazov lahko dodatno razširi meje uporabe tehnologije UV-LED. Kot pravi industrijski pregovor,"Trije deli so odvisni od premaza; sedem delov je odvisnih od postopka nanašanja". Navsezadnje tako premazi kot svetlobni viri dosežejo želeno učinkovitost le s pravilnim nanosom.
Poleg tega lahko optimizacija postopkov nanašanja v povezavi z UV-premazi in viri svetlobe LED znatno nadomesti omejitve materialov in virov svetlobe. Na primer, segrevanje lahko zmanjša viskoznost premazov z visoko-smolo-, ki so pri sobni temperaturi preveč viskozni, zaradi česar so primerni za različne načine nanašanja. Poleg tega lahko ogrevanje izboljša fluidnost sistema premazov, poveča molekularno aktivnost, zagotovi popolnejše začetne reakcije strjevanja in daje bolj gladke površine filma.
Raziskave industrijskih verig navzgor in na koncu verige
V zadnjih dveh letih so pomanjkanje in skokovite cene fotoiniciatorjev, ki so jih sprožile kampanje za varstvo okolja, povzročili oprijemljive izgube podjetjem na nižji stopnji in močno ovirali razvoj LED UV tehnologije. To poudarja, da sta povezljivost zgornjih in spodnjih industrijskih verig ter gladkost sistemov dobavne verige temeljna jamstva za zdrav razvoj industrije in tržni uspeh njenih izdelkov in tehnologij.
Medtem ko se številne industrije razvijajo iz nič skozi medsebojno krepilno dinamiko tehnoloških inovacij, industrijskega razvoja in porasta povpraševanja, je treba te dejavnike celovito ovrednotiti med postopkom trženja.
Poleg tega lahko z naložbenega vidika izvajanje raziskav in uvedba industrijskih verig navzgor in navzdol ne le zagotovi stabilno oskrbo, ko izdelki pridejo na trg, ampak podjetjem tudi omogoči delež pri dividendah rasti industrije.
http://www.benweilight.com/professional-lighting/uv-lighting/uv-light-black-light-for-halloween.html
