紫外光固化技术发表时间:2025-06-09 10:39 在狭义上的解释,光是一种人类眼睛可以看见的电磁波(可见光谱);在科学上的定义,光有时候是指所有的电磁波谱。其中紫外线是为10nm~400nm(纳米)的光线,英语为ultraviolet(缩写为UV),紫外线的英文名是Ultraviolet,其中的ultra-意为“高于,超越”。太阳光谱上,紫外线的频率高于可见光线。可以分为UVA(320nm~400nm,低频长)、UVB(波长280nm~320nm,中频中波)、UVC(波长100nm~280nm,高频短波)、EUV(10nm~100nm,超高频)。 UV固化原理 UV胶固化是紫外光固化材料中的光引发剂(或光敏剂)在紫外光照射下吸收紫外光产生活性自由基或阳离子,引发单体或者低聚物聚合、交联和接枝等化学反应,在几秒钟内从液体转变为固体。 ![]() ![]() 每种UV都有不同的波长范围,这决定了它可以穿透基片的深度。根据所使用的基材和期望的固化效果,可选择合适的UV: ● UVC是一种短波紫外线(200nm-280nm),它在250 ~ 260 nm范围内提供强大的输出,但在空气中传播不佳。由于氧气可以阻挡UVC,许多应用涉及氮气吹扫环境的使用。主要用于顶部表面固化,产生表面硬度和耐磨性(UVC使涂料具有抗划痕性能)。常见用途包括:纸张和塑料表面的透明涂层光学和汽车镜片的硬涂层;消毒和杀菌应用;DNA交联;表面改性。 ● UVB是一种中波紫外线(280nm-320nm),能够深度渗透固化,创造涂层和粘接韧性。常见用途包括:固化涂料、粘合剂和油墨,还包括消毒、灭菌。 ● UVA是一种长波紫外线(320nm-395nm),用于固化最深层,并提供附着力。常见用途包括:固化油墨、涂料和粘合剂;UV检验;UV荧光。 ● UVV是一种可见光紫外线(395nm-455nm),它用于固化最深区域,并负责这些配方的粘附性能。UVV与白色和银色导电颜料的效果很好。常见用途包括:银导电油墨;二氧化钛颜料涂料;粘合剂和深层灌封化合物。 ![]() UV LED与传统汞灯固化 UV LED与传统汞灯固化都是依靠光照射激发光引发剂,进而促使流体中所包含的单体和预聚物通过聚合反应结合,形成硬化的膜层。 ![]() UV-LED与UV固化相比,只需要其1/4的电能消耗,大大减少了能源消耗和CO2的排放量。 传统汞灯的辐射水平很容易超过10W/cm2,用于表面固化很容易发热,而UV-LED辐射能量可控制,发热少,对于塑膜等耐热性差或热敏感承印材料的印刷热影响小,只需对印刷精度稍作调整即可。 UV-LED光源元件寿命约为UV光源元件寿命的12倍,光源更换频率大幅降低,器材耗用随之减少。 UV-LED可做到瞬间开启或关闭,无需UV固化所必需的预热及降温时间,作业效率得到提高。 UV-LED方式无臭氧的产生,改善了工人的工作环境,无需再安装捕捉和焚化设备来消除臭氧的危害。 由于UV-LED光源设备与相关配套装置非常紧凑,设置简单,节省空间。从上述各种优势可见,UV-LED固化系统不仅明显降低成本而且还减少了对环境的污染、能源的损耗。 但是相对于传统的UV固化利用了200~450nm的整个紫外光谱来说,UV-LED灯只集中在紫外光谱中一个狭窄的范围,通常是395~405nm。目前UV-LED固化体系虽然有一些是在365nm处固化的,但大多数还是集中在395nm左右,是UV-LED固化常用波长。 ![]() UV固化的广泛应用 1)印刷行业纸品印刷 在书籍、杂志、包装盒等纸品印刷中,UV 固化灯用于固化油墨。比如高档包装盒上的彩色印刷图案,通过 UV 固化灯快速固化油墨,不仅能使色彩迅速干燥固定,呈现出鲜亮、饱满的色泽,还能提高印刷生产效率,减少等待干燥的时间,实现快速连续印刷。像一些具有特殊工艺要求的艺术纸印刷品,利用 UV 固化技术可以更好地展现细节和质感。 标签印刷:无论是纸质标签还是塑料薄膜标签,UV 固化灯都起着关键作用。像饮料瓶、日化产品瓶身的不干胶标签,在印刷文字、图案和商标时,UV 固化油墨配合 UV 固化灯,能瞬间干燥,确保标签在后续粘贴等工序中不会出现油墨蹭脏、掉色等问题,而且可以精准地呈现出细腻的图案和清晰的文字效果。 塑料卡片印刷:像银行卡、会员卡、身份证等各类塑料卡片,表面印刷信息时采用 UV 固化技术。UV 固化灯可以让卡片上印刷的数字、图案、防伪标识等快速固化,满足大批量快速生产的需求,同时保证印刷质量的耐久性和清晰度,使其能经受住长时间的使用和不同环境的考验。 2)涂装行业 木器涂装:在家具生产中,对木质表面进行涂漆等处理时,UV 固化灯可用于固化木器漆。比如实木家具的桌面、柜门等部位,使用 UV 漆并通过 UV 固化灯照射,能够快速形成坚硬、耐磨且光亮的漆膜,大大缩短了涂装时间,提高了家具生产效率,并且环保性相对较好,减少了有机溶剂挥发带来的污染。 汽车涂装:部分汽车零部件,如轮毂、内饰塑料件等会采用 UV 涂料并借助 UV 固化灯来固化涂层。对于轮毂而言,UV 固化涂层可以提供良好的耐腐蚀性、耐磨性以及美观的外观效果;而内饰塑料件通过 UV 固化可以获得耐刮擦、质感好的表面,提升车内整体的品质感,同时也符合汽车行业对高效生产和环保的要求。 3D 打印后处理:在 3D 打印领域,一些打印出来的物件需要进行表面处理来提升其性能和外观。使用 UV 固化涂料配合 UV 固化灯,可以对 3D 打印的塑料、树脂等材质的模型进行快速固化处理,增强模型的强度、硬度,改善表面的光滑度和色泽,使其更接近最终产品的要求,也拓宽了 3D 打印在更多实际应用场景中的使用范围。 3)电子电器行业 线路板制作:在印刷线路板(PCB)生产过程中,需要对线路板上的阻焊油墨、字符油墨等进行固化,UV 固化灯可以精准、快速地完成这一任务。它能保证油墨固化完全,使线路板具备良好的绝缘性、耐腐蚀性等性能,对于高精度、高密度的线路板制作来说尤为重要,有助于提高线路板生产的良品率和生产效率。 显示屏制造:像液晶显示屏(LCD)、有机发光二极管显示屏(OLED)等制造过程中,涉及到一些光刻胶、密封胶等材料的固化,UV 固化灯能够提供合适的固化条件,确保胶层性能稳定,对显示屏的显示效果、密封性以及使用寿命等方面都有着积极的影响,保障显示屏的高质量生产。 电子元器件封装:对于一些小型电子元器件,如芯片、二极管等,在封装过程中采用 UV 固化材料结合 UV 固化灯,可以快速形成牢固的封装保护结构,提高元器件的防潮、防尘、抗冲击等性能,并且可以实现快速自动化封装,满足电子行业大规模、高效率生产的需求。 4)医疗行业 医疗器械制造:例如一些塑料材质的医用导管、注射器外壳等,在表面处理时使用 UV 固化涂料并通过 UV 固化灯固化,可以使表面具有良好的生物相容性、耐化学腐蚀性以及易清洁等特点,符合医疗器械在使用过程中的卫生和安全要求,同时提高生产效率,便于大规模生产这类医疗器械产品。 牙科材料固化:在牙科修复领域,像光固化树脂材料用于补牙、制作牙冠等,UV 固化灯(通常是特定波长的光固化灯)可以在短时间内将树脂材料固化成型,精确地修复牙齿的形状和功能,操作方便快捷,而且能让树脂材料与牙齿结构更好地贴合,保证修复效果的持久性和美观性。 5)建材装饰行业 木地板涂装:木地板表面的漆层固化常采用 UV 固化技术,UV 固化灯能快速固化木地板上的耐磨漆、UV 漆等,增强木地板表面的硬度、耐磨性和抗污性,延长木地板的使用寿命,同时可以实现连续化的快速涂装生产,提高生产效率,满足市场对于木地板美观和耐用的双重要求。 玻璃装饰:在玻璃制品上进行彩绘、镀膜等装饰处理时,UV 固化灯可用于固化相应的涂料、油墨或薄膜材料。比如建筑玻璃上的艺术彩绘,通过 UV 固化灯固化后,色彩持久鲜艳,图案牢固,或者在玻璃表面镀上一层具有特殊功能(如防紫外线、隔热等)的 UV 固化薄膜,利用 UV 固化灯快速成型,提升玻璃的功能性和装饰性。 人造板材装饰:像三聚氰胺板、防火板等人造板材,在表面装饰层的固化方面,UV 固化灯可以让表面的装饰纸、浸渍纸等通过 UV 固化胶与板材更好地贴合,固化形成美观、耐用的表面,提升人造板材的品质,使其广泛应用于家具制造、室内装修等领域。 源自网络 |