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UV喷涂技术要点
UV喷涂技术要点
UV喷涂技术
UV是一种油漆涂料的名字,也叫防紫外线光油,一般的电子元件外漆就是UV油,喷涂工艺和普通的PVC油差不多,但是烤漆温度要求很严.
塑件UV喷漆线介绍.
塑件(电视机壳,手机,车灯…等)UV喷漆线的组成
UV固化工艺
UV固化工艺是光化学反应最前沿的应用,通过一定强度的紫外光照射,瞬间固化油墨、涂料、胶等相关化学品。
随着科技的发展,UV固化所涉及领域也更加广泛。
UV固化工艺从1960诞生以来,就广泛地应用于汽车、电子、通讯、航空航天、金属、玻璃及塑料等制品的制造上,在全球涂装工业中占有4%的比例,是一个数十亿美元的大市场。
凭籍其对产品品质的提高和优良的环境表现,以每年10%以上的速度替代传统固化工艺。
随着UV光固化涂料在车灯,手机和电视机壳等塑胶件的表面处理的日益广泛,各种配套的UV光固化涂装生产线的对品质和无尘的要求也越来越高,联洲公司以提供完整的系统解决方案和各种输送形式的无尘UV喷漆线来满足客户的要求,
勤诚最新设计的的4条电视机塑壳UV喷漆线和无尘烘道线投产于世界最大的电视机厂商TCL无锡基地.采用多项新技术和设计,为国内的电视机壳喷涂行业提供了一个范例.
一.什么是UV?
UV就是紫外线(Ultra-VioletRay)的英文简称.工业用的UV波长以200nm到450nm为其应用范围.用UV来照射"UV照射可硬化的材料"而使它硬化的制程,称之为"UVCuringProcess"。
二,什么是Curing?
Curing翻译成硬化(或"固化").在UVCuringProcess中,液态的"UV照射可硬化的材料",经过UV的照射,瞬间变成固态的加工过程,称为"Curing".硬化"Curing"与传统的干燥"Drying"加工过程相似但不相同,其差别在于干燥的加工过程有溶剂的挥发,而硬化的加工过程则无溶剂的挥发.
三.为何要用UV涂装?
可以减少能源浪费.
不会有溶剂的挥发而造成空气的污染.利于环境保护
固化时间缩短,提高生产效率.
所需的设备空间小,可降低厂房的投资成本.
高光泽度
废料少
四."UV照射可硬化材料"的硬化原理
UV照射可硬化材料中的光起始剂吸收紫外线光谱(波长200-400nm)中的某些特殊波长的光而产生断键情形,这些断键的物质再去撞击单体和预聚合体而产生连锁架桥反应,瞬间将此材料从液态变成固态.
五,UV光源设备的种类?
用来硬化UV硬化材料的光源有二类:
1,电极式的UV光源(ArcUVLamp).电极式的UV光源,其灯管是由一根石英管,抽真空后,注入一定量的水银或填充金属接头与电源供应器相连接.
特点:
1)灯管放射强度容易衰减,灯管寿命较短一般在800-1000小时。
2)灯管较粗23~26mm直径,故聚焦设计不容易,光反射强度较少
3)光谱选择反便性低,且光谱会随使时用时间加长而平移
4)冷却系统为上吸式,容易造成灯管及反射镜罩污染
5)所放射出之UV光比率较低。
IR(红外线)光比率相对偏高
6)灯管便宜,普遍性高,
2无电极式的UV光源(Electrode-lessUVLamp).
无电极式的UV光源,其灯管是由一根石英管,抽真空后,,注入一定量的水银或填充一些特殊材料再封口而成。
灯管内没有电极存在。
UV光是由微波激发灯管内的水银或特殊材料而产生特点:
特点:
1)可瞬间启动,
2)灯管反射强度稳定,使用时间长也不会影响其放射强度或光谱偏移,寿命较长可达8000小时以上。
3)冷却系统为下吹式,灯管和反射镜罩的清洁比较容易管理
4)价格很高.
六,塑胶件UV生产线由如下部分组成:
1,素材予处理设备…………素材输送设备,手工/自动消静电设备
2,机器人/手工喷漆设备…………………三面水幕喷漆室,1万级喷涂送风区,供漆设备,自动/手工喷漆设备
3,UV光固化设备……………不锈钢板式输送线(或地面链),IR烘干设备,UV固化设备系统,1万级送风机组,抽风系统
4,下件区无尘室设备………打磨修补台,10万级无尘室,丝印线,
5,恒温,恒湿送风机组
6,压缩空气供应系统
7,废水处理设备
8,无尘室设备
9,可通过互联网远程控制和设备维护的智能电气控制系统。
UV机操作注意事项(2006/10/2110:
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一、开关机
(1)开灯时应顺次开灯,每支灯间隔1分钟左右,不要同时打开。
(2)关灯后应当使风机继续运转一段时间,直致灯管冷却为止。
(3)关灯后如果要二次起动时,一定要等到灯管完全冷却后再起动,否则在灯管表面温度很高的情况下是起动不起来的。
(4)开灯后不能立即投入生产,要有一段灯管预热时间,夏季温度高时,预热时间短;冬季温度低时,预热时间长些,预热时间要2—3分钟左右。
如果UV机有强弱光装置,应在强光档起动开灯,这样可以缩短灯管预热时间,若生产时需要弱光,可在预热结束后调至弱光档。
二、灯管维护
(1)UV灯的最大使用寿命一般为800—1000小时,达到寿命后即应更换。
(2)UV灯使用期间内,在适当时间(1—2个月)用无水乙醇、纱布清洁灯管表面及反射罩表面的反射板,再将UV灯管旋转180oC。
灯罩反射板失去镜面效果后就要更换了。
三、速度调节
一、平版UV印刷的特性
一般而言,UV印刷所具备的优点为:
1.色彩饱和度高,色彩效果好。
与传统平版印刷相比较,平版UV印刷可以获得比较高的色彩效果,对于色彩要求较严格的印刷品,可获得较令人满意的结果。
2.印纹光泽度高,视觉艳丽。
与消光的底色搭配,可获得令人激赏的视觉对比,对于强化产品的高品质形象,极具助益(Tolliver,1998)。
3.适用于物性及化性完全不同的多类被印物,包含纸、纸板、塑胶、赛路络、PVC、PE……等纸类与胶片类。
此特性比传统平版印刷能印刷更多的产品种类,有更宽广的市场未来性。
4.于印刷同时可立即干燥,可大幅改善生产效率(RadTech,1998)。
由于不需要等待油墨干燥时间,所以生产时间可以大幅缩短,印刷公司也可以节省许多储存待干印件的空间,对成本节省多有助益。
5.由于印刷时立即干燥,故不需使用喷粉,于改善因为喷粉所导致的品质问题,可以避免。
6.由于印刷时立即干燥,故可以不会像传统平版印刷一般,印下来的48小时内会有色彩变化情形发生(Ehrlitzer,1998)。
7.印纹的耐光性较佳。
8.印纹的耐磨擦性较佳。
9.对环境较为亲和(RadTech,1998)。
除了前述的各项优点,平版UV印刷是否没有缺点?
答案是它当然会有一些缺点:
1.平版UV印刷的机器投资成本比传统的平版印刷设备高,投资决策需更小心。
2.可以使用平版UV印刷的市场种类比传统的平版印刷市场更广,更分散,所以厂商若要投入发展此技术,应先进行市场的分析研究,以免投资设备后发生找不到订单的风险。
3.平版UV印刷的印墨成本为传统的平版印刷的印墨成本的3~4倍左右,材料成本高。
印刷生产中的生产管理技术、制程技术,及成本控管,需要更严谨,否则成本损耗的比例会比传统平版印刷高。
4.印墨储存区需进行较严格的温度控制,需保持在20℃以下,仓储成本较高(HostmannSteinberg,1992)。
5.若紫外线外泄,对人员会产生健康上的影响。
6.平版UV印刷不若传统平版印刷般普及,熟悉操作技术的人力供给,需仰赖自己培训。
一般而言,UV印刷会应用到的技术种类,于下列简单述之:
1.UV光源设备:
包括灯管、反射罩、能量控制装置、温度控制装置(或称冷却装置)。
(1)灯管:
UV光源所使用的灯管,最常用的种类为内部填充水银的水银灯管(MercuryLamp),有些时候会添加其他的金属,便如镓(Gallium)。
另外金属卤素灯管,及石英灯管(quartzlamp)也是常用的种类。
目前多仰赖进口。
UV灯管所发出的电磁波长须介于200~400nm之间。
(2)反射罩:
反射罩主要的功能为将UV电磁波反射回来,以增加UV的光源效率(UVTechPublications,1991),另一个重要功能为维持灯管的工作温度。
反射罩表面通常为铝制,反射率的要求通常需高达90%。
反射罩的基本型式有两种,一为聚焦型,另一种为散焦型,随制造商的发展,又有其他的延伸型式。
(3)能量控制装置:
此装置的主要供能为控制UV灯管所发射出的UV能量为稳定的,以维持硬化的效率及稳定,以配合不同印刷速度的需求。
有电子式设计,也有使用微电脑控制。
2.冷却装置:
由于UV灯管于发出UV电磁波时,也会发出IR(红外线波),使得UV设备会在高温中运作(例如石英灯管的温度可达600~800℃),如此除了会缩短设备的寿命外,对印刷品也容易引起伸缩的情况,导致印刷时规位无法套准,所以冷却装置的重要性可见一斑。
3.供墨系统:
由于UV墨比传统的平版印墨有较高的粘度,及较大的摩擦力,且对印刷机的组件(包括橡皮布、墨辊等)都会损伤,所以除了印刷时应对墨槽中的墨应持续地进行搅拌外,供墨系统中的墨辊及橡皮布应使用应为UV印刷所设计。
又为了维持UV印墨的稳定性,以免过高的温度影响印墨的粘度,墨辊的温控装置也是重要的设备。
4.散热及排气装置:
主要的功能为将机器内部过多的热能及因印墨聚合硬化时产生的臭氧排除之用。
通常由排气马达及排气管所组成。
5.印墨:
印墨品质良好与否是直接影响UV印刷的最关键性因素。
它除了会影响色彩表现与色域等传统的品质因素外,印墨的印刷适性更直接影响被印物印于印刷完成后印纹的附着力、强度、抗摩擦力等。
光启始剂及聚合单体种类及特性为关键性的基础材料。
要控制UV印墨的附着力,为湿的UV墨与被印物接触时,被印物的表面张力(单位:
dynes/cm)必须高于印墨的表面张力(Schilstra,1997),才能产生良好的印墨附着,因此控制印墨及被印物的表面张力为UV印刷的重要技术。
6.UV能量量测设备:
于UV印刷当中,因为UV灯管老化、电源、印刷机速度等因素,需要控制UV能量保持稳定,故量测UV能量的技术成为极重要的一环。
7.国外的技术发展趋势:
(1)市场稳定的成长。
(2)应用多色印刷及高精细表现的分色技术。
包括Hi-FiColor,及随机网点过网技术(StochasticScreeningTechnology)。
(3)冷UV硬化技术(ColdUVCuring)(Holland,1997):
Heraeus公司发展ExcimerLamp,不会产生红外线,所以不会发热,对于薄膜印刷或易生收缩效应的被印物,有效佳的规位控制成果,其他的优点为:
省能源、不会侵蚀印刷机零件、不发出臭味……等。
然而到目前为止其效率尚无法取代水银灯管,未来发展极具潜力。
我国目前使用下版UV印刷的情况,与传统平版印刷相比较,属于极少数的技术种类。
至目前为止,安装专门为平版UV印刷的特性所设计的平版印刷机的厂商极少,多数使用于生产磁卡、胶片、及高品质的化妆品包装盒等。
国内印刷公司使用较多的平版UV应用,大部分应用在上光的用途,它们大多为离线型UV上光。
当传统平版印刷印刷完成的纸张印刷品需要高光泽的上光处理时(包括全面上光及局部上光),多数采用此种方式。
它的投资额较小,且多数为上光厂所投资,如此印刷公司不
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