Живина пара, диода која емитује светлост (ЛЕД) и ексцимер су различите технологије лампе које очвршћавају УВ-зрацима. Док се сва три користе у различитим процесима фотополимеризације за умрежавање мастила, премаза, лепкова и екструзија, механизми који генеришу зрачену УВ енергију, као и карактеристике одговарајућег спектралног излаза, потпуно су различити. Разумевање ових разлика је од кључног значаја за развој примене и формулације, избор извора за УВ очвршћавање и интеграцију.
Лампе са живином паром
И лучне лампе са електродом и микроталасне лампе без електрода спадају у категорију живине паре. Лампе са живином паром су врста сијалица са гасним пражњењем средњег притиска у којима се мала количина елементарне живе и инертног гаса испарава у плазму унутар затворене кварцне цеви. Плазма је јонизовани гас невероватно високе температуре способан да спроводи електричну енергију. Производи се применом електричног напона између две електроде унутар лучне лампе или микроталасном лампом без електрода унутар кућишта или шупљине сличног концепту микроталасној пећници за домаћинство. Када се испари, живина плазма емитује светлост широког спектра преко ултраљубичастих, видљивих и инфрацрвених таласних дужина.
У случају лампе са електричним луком, примењени напон покреће запечаћену кварцну цев. Ова енергија испарава живу у плазму и ослобађа електроне из испарених атома. Део електрона (-) тече ка позитивној волфрам електроди или аноди (+) лампе и у електрично коло УВ система. Атоми са новим електронима који недостају постају катјони са позитивним напоном (+) који теку ка негативно наелектрисаној волфрамовој електроди или катоди лампе (-). Док се крећу, катјони ударају у неутралне атоме у смеши гаса. Удар преноси електроне са неутралних атома на катјоне. Како катјони добијају електроне, они падају у стање ниже енергије. Диференцијал енергије се празни као фотони који зраче напоље из кварцне цеви. Под условом да је лампа на одговарајући начин напајана, правилно хлађена и ради током свог корисног века, константно снабдевање новостворених катјона (+) гравитира ка негативној електроди или катоди (-), ударајући више атома и производећи континуирану емисију УВ светлости. Микровалне лампе раде на сличан начин, осим што микроталаси, такође познати као радио фреквенција (РФ), замењују електрично коло. Пошто микроталасне лампе немају волфрамове електроде и једноставно су запечаћена кварцна цев која садржи живу и инертни гас, обично се називају без електрода.
УВ излаз широкопојасних или широкоспектралних сијалица са живином паром обухвата ултраљубичасте, видљиве и инфрацрвене таласне дужине, у приближно једнакој пропорцији. Ултраљубичасти део укључује мешавину УВЦ (200 до 280 нм), УВБ (280 до 315 нм), УВА (315 до 400 нм) и УВВ (400 до 450 нм) таласних дужина. Лампе које емитују УВЦ на таласним дужинама испод 240 нм генеришу озон и захтевају издув или филтрацију.
Спектрални излаз за лампу са живином паром може се променити додавањем малих количина додатака, као што су: гвожђе (Фе), галијум (Га), олово (Пб), калај (Сн), бизмут (Би) или индијум (Ин ). Додати метали мењају састав плазме и, последично, енергију која се ослобађа када катјони добијају електроне. Лампе са додатком метала се називају допиране, адитивне и метал-халогене. Већина УВ-формулисаних мастила, премаза, лепкова и екструзија су дизајнирани да одговарају излазу било стандардних сијалица допираних живом (Хг) или гвожђем (Фе). Лампе допиране гвожђем померају део УВ излаза на дуже, скоро видљиве таласне дужине, што резултира бољим продирањем кроз гушће, јако пигментисане формулације. УВ формулације које садрже титанијум диоксид имају тенденцију да се боље очвршћавају са лампама допираним галијумом (ГА). То је зато што галијумске лампе померају значајан део УВ излаза ка таласним дужинама дужим од 380 нм. Пошто адитиви титанијум диоксида генерално не апсорбују светлост изнад 380 нм, коришћење галијумских лампи са белим формулацијама омогућава да фотоиницијатори апсорбују више УВ енергије за разлику од адитива.
Спектрални профили обезбеђују формулаторима и крајњим корисницима визуелну представу о томе како се зрачени излаз за одређени дизајн лампе дистрибуира по електромагнетном спектру. Док испарена жива и адитиви метали имају дефинисане карактеристике зрачења, прецизна мешавина елемената и инертних гасова унутар кварцне цеви, заједно са конструкцијом лампе и дизајном система очвршћавања, утичу на УВ излаз. Спектрални излаз неинтегрисане лампе коју напаја и мери добављач лампе на отвореном имаће другачији спектрални излаз од лампе постављене у главу лампе са правилно дизајнираним рефлектором и хлађењем. Спектрални профили су лако доступни од добављача УВ система и корисни су у развоју формулације и избору лампе.
Уобичајени спектрални профил приказује спектрално зрачење на и-оси и таласну дужину на к-оси. Спектрална озраченост се може приказати на неколико начина укључујући апсолутну вредност (нпр. В/цм2/нм) или произвољне, релативне или нормализоване мере (без јединица). Профили обично приказују информације или као линијски графикон или као тракасти графикон који групише излаз у траке од 10 нм. Следећи дијаграм спектралног излаза живине лучне лампе показује релативно зрачење у односу на таласну дужину за ГЕВ системе (Слика 1).
СЛИКА 1 »Спектралне карте излаза за живу и гвожђе.
Лампа је термин који се користи за означавање кварцне цеви која емитује УВ у Европи и Азији, док Северна и Јужна Америка имају тенденцију да користе заменљиву мешавину сијалице и лампе. Лампа и глава лампе се односе на комплетан склоп који садржи кварцну цев и све друге механичке и електричне компоненте.
Електроде лучне лампе
Системи електродних лучних лампи се састоје од главе лампе, вентилатора за хлађење или расхладног уређаја, напајања и интерфејса човек-машина (ХМИ). Глава лампе укључује лампу (сијалицу), рефлектор, метално кућиште или кућиште, склоп затварача, а понекад и кварцни прозор или штитник од жице. ГЕВ монтира своје кварцне цеви, рефлекторе и механизме затварача унутар склопова касета који се лако могу уклонити са спољашњег кућишта или кућишта главе лампе. Уклањање ГЕВ касете се обично постиже у року од неколико секунди помоћу једног имбус кључа. Пошто се УВ излаз, укупна величина и облик главе лампе, карактеристике система и потребе за додатном опремом разликују у зависности од примене и тржишта, системи електродних лучних лампи су генерално дизајнирани за дату категорију апликација или сличне типове машина.
Лампе са живином паром емитују светлост од 360° из кварцне цеви. Системи лучних лампи користе рефлекторе који се налазе на бочним и задњим странама лампе да би ухватили и фокусирали више светлости на одређено растојање испред главе лампе. Ово растојање је познато као фокус и на њему је зрачење највеће. Лучне лампе обично емитују у опсегу од 5 до 12 В/цм2 у фокусу. Пошто око 70% УВ излаза из главе лампе долази од рефлектора, важно је одржавати рефлекторе чистим и повремено их мењати. Нечишћење или замена рефлектора је уобичајени узрок недовољног очвршћавања.
Више од 30 година, ГЕВ побољшава ефикасност својих система за очвршћавање, прилагођава карактеристике и излаз да задовољи потребе специфичних апликација и тржишта, и развија велики портфолио додатака за интеграцију. Као резултат тога, данашња комерцијална понуда ГЕВ-а укључује компактне дизајне кућишта, рефлекторе оптимизоване за већу УВ рефлексију и смањену инфрацрвену, тихе интегралне механизме затварача, траке и прорезе, храњење на шкољку, инерцију азота, главе под позитивним притиском, екран осетљив на додир интерфејс оператера, полупроводничка напајања, већа оперативна ефикасност, надгледање УВ излаза и даљинско праћење система.
Када раде електродне лампе средњег притиска, температура површине кварца је између 600 °Ц и 800 °Ц, а унутрашња температура плазме је неколико хиљада степени Целзијуса. Принудни ваздух је примарно средство за одржавање исправне радне температуре лампе и уклањање дела инфрацрвене енергије зраченог зрачења. ГЕВ испоручује овај ваздух негативно; ово значи да се ваздух увлачи кроз кућиште, дуж рефлектора и лампе, и избацује склоп и даље од машине или површине за сушење. Неки ГЕВ системи као што је Е4Ц користе течно хлађење, што омогућава нешто већи УВ излаз и смањује укупну величину главе лампе.
Лампе са електродом имају циклусе загревања и хлађења. Лампе се ударају уз минимално хлађење. Ово омогућава живиној плазми да се подигне на жељену радну температуру, производи слободне електроне и катјоне и омогући проток струје. Када се глава лампе искључи, хлађење наставља да ради неколико минута како би се кварцна цев равномерно охладила. Лампа која је превише топла неће поново упалити и мора наставити да се хлади. Дужина циклуса покретања и хлађења, као и деградација електрода током сваког удара напона је разлог зашто су пнеуматски механизми затварача увек интегрисани у склопове ГЕВ електродних лучних лампи. На слици 2 приказане су лучне електроде са ваздушним хлађењем (Е2Ц) и течним хлађењем (Е4Ц).
СЛИКА 2 »Течно хлађене (Е4Ц) и ваздушно хлађене (Е2Ц) електродне лучне лампе.
УВ ЛЕД лампе
Полупроводници су чврсти, кристални материјали који су донекле проводљиви. Електрична енергија тече кроз полупроводник боље од изолатора, али не тако добро као метални проводник. Природни, али прилично неефикасни полупроводници укључују елементе силицијум, германијум и селен. Синтетички произведени полупроводници дизајнирани за излаз и ефикасност су сложени материјали са нечистоћама прецизно импрегнираним унутар кристалне структуре. У случају УВ ЛЕД диода, алуминијум галијум нитрид (АлГаН) је најчешће коришћен материјал.
Полупроводници су фундаментални за савремену електронику и конструисани су да формирају транзисторе, диоде, диоде које емитују светлост и микропроцесоре. Полупроводнички уређаји су интегрисани у електрична кола и монтирани унутар производа као што су мобилни телефони, лаптопови, таблети, уређаји, авиони, аутомобили, даљински управљачи, па чак и дечије играчке. Ове мале, али моћне компоненте чине да свакодневни производи функционишу, а истовремено омогућавају да предмети буду компактни, тањи, лагани и приступачнији.
У посебном случају ЛЕД диода, прецизно дизајнирани и произведени полупроводнички материјали емитују релативно уске опсеге таласне дужине светлости када су повезани на ДЦ извор напајања. Светлост се генерише само када струја тече од позитивне аноде (+) до негативне катоде (-) сваке ЛЕД диоде. Пошто се ЛЕД излаз брзо и лако контролише и квази монохроматски, ЛЕД диоде су идеално погодне за употребу као: индикаторска светла; инфрацрвени комуникациони сигнали; позадинско осветљење за телевизоре, лаптопове, таблете и паметне телефоне; електронски знакови, билборди и џамботрони; и УВ очвршћавање.
ЛЕД је позитивно-негативан спој (пн спој). То значи да један део ЛЕД диоде има позитивно наелектрисање и означава се као анода (+), а други део има негативно наелектрисање и назива се катода (-). Док су обе стране релативно проводљиве, граница спајања на којој се две стране сусрећу, позната као зона исцрпљивања, није проводљива. Када је позитивни (+) терминал извора једносмерне струје (ДЦ) повезан са анодом (+) ЛЕД, а негативни (-) терминал извора повезан са катодом (-), негативно наелектрисани електрони у катоди и позитивно наелектрисана електронска слободна места у аноди се одбијају од извора енергије и потискују према зони исцрпљивања. Ово је пристрасност напред, и има ефекат превазилажења непроводне границе. Резултат је да слободни електрони у региону н-типа прелазе и попуњавају празна места у региону п-типа. Како електрони теку преко границе, они прелазе у стање ниже енергије. Одговарајући пад енергије се ослобађа из полупроводника као фотони светлости.
Материјали и додаци који формирају кристалну ЛЕД структуру одређују спектрални излаз. Данас, комерцијално доступни ЛЕД извори за очвршћавање имају ултраљубичасте излазе усредсређене на 365, 385, 395 и 405 нм, типичну толеранцију од ±5 нм и Гаусову спектралну дистрибуцију. Што је већи максимум спектралног зрачења (В/цм2/нм), то је већи врх звонасте криве. Док је УВЦ развој у току између 275 и 285 нм, излаз, животни век, поузданост и цена још увек нису комерцијално одрживи за системе и апликације очвршћавања.
Пошто је УВ-ЛЕД излаз тренутно ограничен на дуже УВА таласне дужине, УВ-ЛЕД систем очвршћавања не емитује широкопојасни спектрални излаз карактеристичан за сијалице са живином паром средњег притиска. То значи да УВ-ЛЕД системи за очвршћавање не емитују УВЦ, УВБ, највидљивију светлост и инфрацрвене таласне дужине које стварају топлоту. Иако ово омогућава да се УВ-ЛЕД системи за очвршћавање користе у апликацијама које су осетљивије на топлоту, постојеће мастила, премази и лепкови формулисани за живине лампе средњег притиска морају бити преформулисани за УВ-ЛЕД системе за очвршћавање. На срећу, добављачи хемије све више осмишљавају понуде као двоструки лек. То значи да се формулација двоструког очвршћавања намењена очвршћавању помоћу УВ-ЛЕД лампе такође очвршћава помоћу лампе са живином паром (слика 3).
СЛИКА 3 »Табела спектралног излаза за ЛЕД.
ГЕВ-ови УВ-ЛЕД системи за очвршћавање емитују до 30 В/цм2 на емитујућем прозору. За разлику од електродних лучних лампи, УВ-ЛЕД системи за очвршћавање не садрже рефлекторе који усмеравају светлосне зраке ка концентрисаном фокусу. Као резултат, УВ-ЛЕД вршно зрачење се јавља близу прозора за емитовање. Емитовани УВ-ЛЕД зраци се разилазе један од другог како се растојање између главе лампе и површине очвршћавања повећава. Ово смањује концентрацију светлости и величину зрачења које допире до површине очвршћавања. Док је вршно зрачење важно за умрежавање, све веће ирадијанце није увек корисно и чак може инхибирати већу густину умрежавања. Таласна дужина (нм), зрачење (В/цм2) и густина енергије (Ј/цм2) играју критичну улогу у очвршћавању, а њихов заједнички утицај на очвршћавање треба правилно разумети током избора УВ-ЛЕД извора.
ЛЕД диоде су ламбертовски извори. Другим речима, свака УВ ЛЕД лампа емитује равномеран предњи излаз преко целе хемисфере од 360° к 180°. Бројне УВ ЛЕД диоде, свака величине квадрата милиметра, распоређене су у један ред, матрицу редова и колона или неку другу конфигурацију. Ови подсклопови, познати као модули или низови, су пројектовани са размаком између ЛЕД диода који обезбеђује мешање у празнинама и олакшава хлађење диода. Више модула или низова се затим распоређују у веће склопове како би формирали различите величине система за УВ очвршћавање (Слике 4 и 5). Додатне компоненте потребне за изградњу УВ-ЛЕД система за очвршћавање укључују хладњак, прозор за емитовање, електронске драјвере, једносмерне изворе напајања, систем за хлађење течности или расхладни уређај, и интерфејс за људе (ХМИ).
СЛИКА 4 »ЛеоЛЕД систем за веб.
СЛИКА 5 »ЛеоЛЕД систем за брзе инсталације са више лампи.
Пошто УВ-ЛЕД системи за очвршћавање не емитују инфрацрвене таласне дужине. Оне инхерентно преносе мање топлотне енергије на површину очвршћавања него лампе са живином паром, али то не значи да се УВ ЛЕД диоде треба сматрати технологијом хладног очвршћавања. УВ-ЛЕД системи за очвршћавање могу емитовати веома високе вршне зрачења, а ултраљубичасте таласне дужине су облик енергије. Било који излаз не апсорбује хемија, загреваће основни део или подлогу, као и околне компоненте машине.
УВ ЛЕД диоде су такође електричне компоненте са неефикасношћу узрокованом сировим дизајном и производњом полупроводника, као и производним методама и компонентама које се користе за паковање ЛЕД диода у већу јединицу за сушење. Док се температура кварцне цеви са живином паром мора одржавати између 600 и 800 °Ц током рада, температура ЛЕД пн споја мора остати испод 120 °Ц. Само 35-50% електричне енергије која напаја УВ-ЛЕД низ се претвара у ултраљубичасти излаз (у великој мери зависи од таласне дужине). Остатак се трансформише у топлотну топлоту која се мора уклонити да би се одржала жељена температура споја и обезбедила одређена озраченост система, густина енергије и униформност, као и дуг животни век. ЛЕД диоде су инхерентно дуготрајни полупроводнички уређаји, а интегрисање ЛЕД диода у веће склопове са правилно дизајнираним и одржаваним системима за хлађење је критично за постизање дуготрајних спецификација. Нису сви системи за УВ-стврдњавање исти, а неправилно дизајнирани и хлађени УВ-ЛЕД системи за очвршћавање имају већу вероватноћу прегревања и катастрофалног отказа.
Арц/ЛЕД хибридне лампе
На сваком тржишту где се потпуно нова технологија уводи као замена за постојећу технологију, може постојати стрепња у погледу усвајања, као и скептицизам у погледу перформанси. Потенцијални корисници често одлажу усвајање док се не формира добро успостављена база за инсталацију, објаве студије случаја, позитивна свједочанства не почну масовно да круже и/или стекну искуство из прве руке или референце од појединаца и компанија које познају и којима вјерују. Често су потребни чврсти докази пре него што се читаво тржиште у потпуности одрекне старог и потпуно пређе на ново. Не помаже ни то што приче о успеху имају тенденцију да буду строго чуване тајне јер рани корисници не желе да конкуренти остваре упоредиве предности. Као резултат тога, и стварне и преувеличане приче о разочарењу понекад могу одјекнути на тржишту, камуфлирајући праве предности нове технологије и додатно одлажући усвајање.
Кроз историју, и као супротност невољном усвајању, хибридни дизајни су често прихватани као прелазни мост између постојеће и нове технологије. Хибриди омогућавају корисницима да стекну самопоуздање и сами одреде како и када треба користити нове производе или методе, без жртвовања тренутних могућности. У случају УВ очвршћавања, хибридни систем омогућава корисницима да брзо и лако замене сијалице са живином паром и ЛЕД технологију. За линије са више станица за сушење, хибриди омогућавају пресама да користе 100% ЛЕД, 100% живе паре, или било коју мешавину две технологије која је потребна за дати посао.
ГЕВ нуди лучне/ЛЕД хибридне системе за веб конверторе. Решење је развијено за највеће тржиште ГЕВ-а, етикету са уским мрежама, али хибридни дизајн такође има примену у другим веб и невеб апликацијама (Слика 6). Лук/ЛЕД укључује уобичајено кућиште главе лампе које може да прими или пару живе или ЛЕД касету. Обе касете покрећу универзални систем напајања и контроле. Интелигенција унутар система омогућава разликовање типова касета и аутоматски обезбеђује одговарајућу снагу, хлађење и интерфејс оператера. Уклањање или уградња било које од ГЕВ-ових живиних или ЛЕД касета се обично постиже у року од неколико секунди помоћу једног имбус кључа.
СЛИКА 6 »Арц/ЛЕД систем за веб.
Екцимер лампе
Ексцимер лампе су врста сијалице са пражњењем у гасу која емитује квази-монохроматску ултраљубичасту енергију. Док су ексцимер лампе доступне у бројним таласним дужинама, уобичајени ултраљубичасти излази су центрирани на 172, 222, 308 и 351 нм. Ексцимерне лампе од 172 нм спадају у вакуум УВ опсег (100 до 200 нм), док је 222 нм искључиво УВЦ (200 до 280 нм). Ексцимерне лампе од 308 нм емитују УВБ (280 до 315 нм), а 351 нм је солидно УВА (315 до 400 нм).
УВ таласне дужине вакуума од 172 нм су краће и садрже више енергије од УВЦ; међутим, они се боре да продру веома дубоко у супстанце. У ствари, таласне дужине од 172 нм се у потпуности апсорбују унутар горњих 10 до 200 нм УВ-формулисане хемије. Као резултат, ексцимер лампе од 172 нм ће умрежити само крајњу површину УВ формулација и морају бити интегрисане у комбинацији са другим уређајима за очвршћавање. Пошто вакуумске УВ таласне дужине такође апсорбује ваздух, ексцимерне лампе од 172 нм морају да раде у атмосфери инертној азотом.
Већина ексцимер лампи се састоји од кварцне цеви која служи као диелектрична баријера. Цев је напуњена ретким гасовима способним да формирају ексцимер или ексциплекс молекуле (слика 7). Различити гасови производе различите молекуле, а различити побуђени молекули одређују које таласне дужине емитује лампа. Високонапонска електрода пролази дуж унутрашње дужине кварцне цеви, а уземљене електроде се крећу дуж спољашње дужине. Напони се пулсирају у лампу на високим фреквенцијама. Ово узрокује да електрони теку унутар унутрашње електроде и да се испразне преко мешавине гаса према спољашњим уземљеним електродама. Овај научни феномен је познат као пражњење диелектричне баријере (ДБД). Док електрони путују кроз гас, они ступају у интеракцију са атомима и стварају енергизиране или јонизоване врсте које производе ексцимерне или ексциплексне молекуле. Молекули ексцимера и ексциплекса имају невероватно кратак живот, а како се разлажу из побуђеног стања у основно стање, емитују се фотони квази-монохроматске дистрибуције.
СЛИКА 7 »Екцимер лампа
За разлику од сијалица са живином паром, површина кварцне цеви ексцимерне лампе се не загрева. Као резултат тога, већина ексцимер лампи ради са мало или без хлађења. У другим случајевима, потребан је низак ниво хлађења који се обично обезбеђује гасом азота. Због термичке стабилности лампе, ексцимер лампе се тренутно 'УКЉУЧУЈУ/ИСКЉУЧУ' и не захтевају циклусе загревања или хлађења.
Када су ексцимер лампе које зраче на 172 нм интегрисане у комбинацији са квази-монохроматским УВА-ЛЕД системима за очвршћавање и широкопојасним живиним парним лампама, стварају се ефекти матирајуће површине. УВА ЛЕД лампе се прво користе за гелирање хемије. Квазимонохроматске ексцимерне лампе се затим користе за полимеризацију површине, и на крају широкопојасне живине лампе унакрсно повезују остатак хемије. Јединствени спектрални излази три технологије примењене у одвојеним фазама дају корисне оптичке и функционалне ефекте површинског очвршћавања који се не могу постићи ни са једним од УВ извора сами.
Ексимер таласне дужине од 172 и 222 нм су такође ефикасне у уништавању опасних органских супстанци и штетних бактерија, што чини ексцимер лампе практичним за површинско чишћење, дезинфекцију и третмане површинске енергије.
Ламп Лифе
Што се тиче трајања лампе или сијалице, ГЕВ-ове лучне лампе углавном до 2000 сати. Век трајања лампе није апсолутан, јер УВ излаз постепено опада током времена и на њега утичу различити фактори. Дизајн и квалитет лампе, као и радно стање УВ система и реактивност формулације су важни. Правилно дизајнирани УВ системи обезбеђују исправну снагу и хлађење које захтева специфичан дизајн лампе (сијалице).
Лампе (сијалице) које испоручује ГЕВ увек пружају најдужи век када се користе у ГЕВ системима за очвршћавање. Секундарни извори напајања су генерално направили обрнути инжењеринг лампе из узорка, а копије можда не садрже исти крајњи прикључак, пречник кварца, садржај живе или мешавину гаса, што све може утицати на УВ излаз и стварање топлоте. Када производња топлоте није избалансирана у односу на хлађење система, лампа трпи и снагу и животни век. Лампе које раде хладније емитују мање УВ зрачења. Лампе које су топлије не трају толико дуго и искривљују се на високим температурама површине.
Век трајања електродних лучних лампи је ограничен радном температуром лампе, бројем радних сати и бројем покретања или удара. Сваки пут када се лампа удари високонапонским луком током покретања, део волфрамове електроде се истроши. На крају, лампа се неће поново упалити. Лампе са електродом имају механизме затварача који, када су укључени, блокирају УВ излаз као алтернативу сталном циклусу снаге лампе. Реактивнија мастила, премази и лепкови могу да доведу до дужег века трајања лампе; док мање реактивне формулације могу захтевати чешће промене лампе.
УВ-ЛЕД системи су инхерентно дуготрајнији од конвенционалних лампи, али УВ-ЛЕД век такође није апсолутан. Као и код конвенционалних сијалица, УВ ЛЕД диоде имају ограничења у томе колико тешко могу да се покрећу и генерално морају да раде са температурама споја испод 120 °Ц. ЛЕД диоде за преоптерећење и недовољно хлађење ће угрозити животни век, што ће резултирати бржом деградацијом или катастрофалним кваром. Тренутно не нуде сви добављачи УВ-ЛЕД система дизајне који задовољавају највиши утврђени век трајања од преко 20.000 сати. Боље дизајнирани и одржавани системи ће трајати дуже од 20.000 сати, а инфериорни системи ће отказати у много краћим временима. Добра вест је да дизајн ЛЕД система наставља да се побољшава и траје дуже са сваком итерацијом дизајна.
Озон
Када краће УВЦ таласне дужине утичу на молекуле кисеоника (О2), оне узрокују да се молекули кисеоника (О2) поделе на два атома кисеоника (О). Слободни атоми кисеоника (О) се затим сударају са другим молекулима кисеоника (О2) и формирају озон (О3). Пошто је трикисеоник (О3) мање стабилан на нивоу тла од диокисеоника (О2), озон се лако враћа у молекул кисеоника (О2) и атом кисеоника (О) док се креће кроз атмосферски ваздух. Слободни атоми кисеоника (О) се затим рекомбинују једни са другима унутар издувног система да би произвели молекуле кисеоника (О2).
За индустријске примене УВ-очвршћавања, озон (О3) се производи када атмосферски кисеоник интерагује са ултраљубичастим таласним дужинама испод 240 нм. Широкопојасни извори који очвршћавају паром живе емитују УВЦ између 200 и 280 нм, који преклапају део региона који ствара озон, а ексцимер лампе емитују вакуум УВ на 172 нм или УВЦ на 222 нм. Озон који стварају живене паре и ексцимерне лампе је нестабилан и не представља значајну забринутост за животну средину, али је неопходно да се уклони из непосредне околине око радника јер је иритант за дисање и токсичан на високим нивоима. Пошто комерцијални УВ-ЛЕД системи за очвршћавање емитују УВА излаз између 365 и 405 нм, озон се не ствара.
Озон има мирис сличан мирису метала, запаљене жице, хлора и електричне варнице. Људска олфакторна чула могу открити озон од 0,01 до 0,03 делова на милион (ппм). Иако варира у зависности од особе и нивоа активности, концентрације веће од 0,4 ппм могу довести до штетних респираторних ефеката и главобоље. Одговарајућу вентилацију треба инсталирати на линијама за УВ сушење како би се ограничила изложеност радника озону.
Системи за УВ очвршћавање су генерално дизајнирани да задрже издувни ваздух док напушта главе лампе тако да се може одвести даље од оператера и ван зграде где се природно распада у присуству кисеоника и сунчеве светлости. Алтернативно, лампе без озона садрже кварцни адитив који блокира таласне дужине које стварају озон, а објекти који желе да избегну канализацију или сечење рупа на крову често користе филтере на излазу издувних вентилатора.
Време поста: 19.06.2024
