На производственной линии никто не ставит баллы за качественное начало работы УФ-системы. Оценка производится после 3 000 часов работы, а также после 5 000 часов. К тому времени лампа уже изнашивается, а рефлектор проходит несколько сотен циклов нагрева и охлаждения.
Именно здесь и определяется коэффициент сохранения мощности УФ-излучения – он показывает, будет ли процесс отверждения качественным, или оператор будет пытаться повысить мощность лампы, чтобы добиться желаемого результата, вместо того чтобы устранить коренные проблемы.
Что имеет значение с технической точки зрения
Коэффициент сохранения мощности УФ-излучения – это просто доля полезного излучения, которое остается с течением времени, по сравнению с начальными значениями при новой лампе.
На практике необходимо стабильное спектральное излучение в той области, где поглощается фотоинициатор – обычно это длина волны 365 нм для ламп на основе ртути; кроме того, может быть излучение при длине волн 385 нм и 405 нм, в зависимости от химического состава краски.
Важными параметрами являются пиковая интенсивность излучения (мВт/см²) на поверхности подложки, энергетическая плотность, расходуемая за один проход, а также кривая снижения мощности лампы.
Лампы с высоким давлением ртутного пара обеспечивают высокую пиковую интенсивность излучения, но мощность снижается по мере износа электродов и потемнения корпуса лампы. Хорошо спроектированные лампы и рефлекторы помогают контролировать этот процесс, что позволяет сохранять стабильные показатели излучения.
Почему это важно на производстве
При промышленном отверждении красок с использованием УФ-излучения всегда имеет значение соотношение дозы излучения и скорости работы линии.
Если мощность лампы снижается на 15% при неизменной мощности, приходится либо снизить скорость работы линии, либо смириться с недостаточным уровнем отверждения. Стабильный коэффициент сохранения мощности позволяет сохранять стабильную энергетическую плотность, что, в свою очередь, позволяет сохранять скорость работы линии без необходимости постоянной корректировки параметров отверждения при замене лампы.
Это значит меньше бракованной продукции, меньше различий в качестве изделий из-за использования растворителей или красок с низкой миграцией, а также меньше простоев для настройки параметров. Также снижается потребление энергии, поскольку сохраняется эффективность рефлектора и дихроичного покрытия, вместо того чтобы компенсировать это путем чрезмерной эксплуатации лампы.
Что необходимо знать
Необходимо соответствие спектрального излучения химическому составу фотоинициатора в краске. Длина волны 365 нм не является универсальной.
Необходимо знать пороговое значение энергии отверждения для конкретной формулы краски, а также измерять показатели на поверхности подложки, а не на окне лампы.
Мощность лампы снижается быстрее, если лампа работает в условиях высокой температуры, слабого потока воздуха или при загрязнении рефлектора. Все эти факторы ускоряют износ лампы.
Лампу и рефлектор следует заменять вместе, а показатели излучения необходимо контролировать с помощью калиброванного радиометра. Коэффициент сохранения мощности должен быть измеряемым параметром, а не предположением.