新技术经常被误解。制造商们非常清楚这一事实。
例如，想想15年前led供应商承诺这种光源可以比传统灯泡(汞弧灯、金属卤化物灯、无极灯)更有效地固化UV粘合剂时，他们的兴奋。制造商还被告知，led寿命更长，产生的热量更少，可以比灯泡使用更灵活。
这一广泛的好处使许多公司将灯泡换成了led。但是有一个始料未及的问题。
“LED在窄波长下产生光线，大约15纳米，而传统灯泡在低于250至1000纳米的较宽波长范围内产生光线，”Lumen Dynamics Inc.的产品管理主任Mike Kay解释说明“The problem was, manufacturers didn’t realize the LED’s narrow wavelength sometimes didn’t match the trigger of the adhesive’s photoinitiator. As a result, the UV adhesive failed to properly cure.”
如今，波长不匹配很少发生，因为制造商现在可以购买专门用于LED的UV粘合剂。这种粘合剂化学的推进有助于制造商获得LED的所有承诺益处。
同样重要的是使用正确的固化系统。Manufacturers can choose from a wide range of spot, flood, chamber and conveyor systems to find the one best suited for their UV-adhesive application—whether it’s bonding two parts made of the same material, potting an electronic assembly or curing in-place gaskets.
在
UV胶粘剂最常用的固化方法是现场固化。这些系统通常有一个附加管(称为光导管或光棒)的控制器。装配器在控制器上设置光辐照度(瓦每立方厘米)和持续时间(秒)后，灯就会打开。低强度或高强度的光通过管子，管子顶端有一个直径为5到12毫米的透镜。
为了手动固化胶粘剂，组装人员将棒尖端放置在处理区域附近，并保持一到两秒钟。对于自动化应用，延长长度的棒安装在上方的传送带，以确保精确放置狭窄的光处理区域。
“因为这种方法提供了小部件的快速固化，它在所有行业都很流行，”Tangent industries Inc.的销售和市场总监Rich Golebiewski说，“医疗设备制造商经常将其用于针粘接和注射器-针组装。”
该棒非常灵活，使组装人员能够快速和准确地定位，拆卸和重新定位的光。现场固化也有利于垫圈成型，因为它允许组装人员在任何方向移动棒周围的部分或胶粘剂珠。
然而，大面积的现场固化远不如使用洪水，室或输送系统的成本效益。另一个限制是每个部分都需要被安全的持有或固定在灯光应用之前。
Henkel提供一系列不需要控制器的便携式LED设备。该单位在可充电电池或交流电源上运行，可以手动操作或固定，并配有内部冷却风扇。它们在390至420纳米的波长下提供2.5至3瓦的光辐照度为2.5至3瓦。
洪水
当同时养护大型零件、多零件或多种类型零件时，建议采用淹水养护。系统组件包括控制器(设置辐照度和持续时间)、灯箱或LED阵列、支架和连接控制器和灯的电缆。
将装配机暴露在UV射线上限制的灯箱安装在支架上。对于手动应用，部件放置在灯箱下方，控制器通过手动打开或由脚踏开关激活。光线向下突出，在几秒钟内，固化位于4,5或8英寸正方形的面积。对于自动化应用，控制器集成到生产线中，部件在安装的灯箱下传送。
洪水固化经常用于涂上或密封PCB或锅电子组件。医疗设备制造商在固化导管和圆柱形部件时，该方法非常有效。它还用于固化在较大的部件上的垫圈。
“泛光灯比导光灯散发更多的热量，所以你必须确保每个部分在光线下保持适当的时间，”Kay说。“如果在灯光下放置太长时间，塑料和电子元件就会融化。”
据Henkel公司的医疗市场应用工程师Andy Scott称，洪水固化的另一个缺点是它产生了大量的杂散照明。虽然看不见，紫外线灯可能对皮肤有害，因此制造商需要确保受影响地区的工人安全。
一些供应商提供聚焦光束泛光固化系统，该系统使用反射器提供高强度的光束，以实现最大的固化深度。光束的尺寸为1 × 4或1 × 6英寸，辐照度高达350瓦每立方厘米。典型的固化时间从10秒到30秒不等。
来自Dymax公司的BlueWave LED DX-1000可以配置为小区域泛洪或局部固化系统。在泛洪模式下，该系统在1 × 1.5英寸的面积上每立方厘米输出高达1瓦特的功率。在光斑模式下，一个或几个光导可以安装到一个可选的适配器，以治疗每立方厘米15瓦的微小区域。该公司最近还推出了一种高强度LED泛洪，具有5 × 5英寸的活跃区域。
Dymax的设备产品经理Dennis Dell’accio说:“去年冬天，一个客户测试了LED泛光在金属和玻璃组件上的应用，每周的产量接近100万件。”“它被设置为通过玻璃侧自动固化粘合剂。最初的固化周期是每部分5秒，但我们将其降低到0.5秒左右。”
快速固化炉
“腔室固化系统看起来与烤箱非常相似，”斯科特说明。“汇编器将零件放在托盘上并将其滑入腔室。当他按下开始按钮时，灯箱快门会自动关闭，顶灯打开以启动固化。“
小房间有一盏灯和一个6平方英寸的托盘，而大的房间有几盏灯和一个18平方英寸的托盘。固化时间从1秒到几分钟不等，取决于胶粘剂和部件大小或体积。腔室由内置计时器控制，可在连续或定时模式下操作。
所有行业的制造商都像房间的多功能性。它可以设置为脚踏开关，面板安装开始按钮或PLC接口激活。此外，它具有让装配商调节托盘高度以优化零件曝光的插槽。
最终用户也喜欢房间的安全功能。自动快门控制在托盘装载和卸载期间保护操作员免受UV曝光。安全开关在固化过程中保持快门关闭。
来自Honle AG的LED立方体100是一种紧凑的UV照射室，用于用于电子，光学或医疗行业中使用的粘合或灌封部件。它具有365,385,395和405纳米的波长，并且具有每立方厘米的最大照射强度高达1瓦。
向前走
因为它们需要相当多的能量和地板空间，输送固化系统最适合中等到大容量的应用。一个典型的系统的传送带大约12英寸宽，几英尺长，安装在一个平台上。
在传送带的中央是一个顶部有灯箱的固化部分。Dell 'Accio说，灯箱中使用的灯泡或led的数量总是取决于胶粘剂的曝光要求。
操作员在启动输送机之前设置光强度，持续时间和皮带速度。灯泡在运行期间连续保持在，但是当部分处于固化时，LED被触发。
如果输送带的速度足够慢，一个工人可以在输送带的前面装载零件，然后在后面取回零件。在高生产应用程序中，不同的工作者执行这些任务。
OmniCure CV300输送系统的固化部分具有中心开口，其中放置OmniCure AC7150或AC7300 LED光阵列。根据应用情况，该阵列要么垂直于输送带的移动方向，要么以15度台阶的方式定位，直到与输送带平行。
该系统具有高达1英尺宽的有效治疗区域。特氟隆涂层玻璃纤维带的行进速度可以设定在3到48 fpm之间，每1英尺增量。当皮带停止时，联锁连接关闭LED。
治愈不良表现
uv胶粘剂固化系统给制造商带来了两个持续的挑战:优化系统性能和维护它。应对这两项挑战需要对几个因素进行一致的监测。
Dell 'Accio说，第一步是确定在可用的固化时间内完全固化粘合剂所需的最低可接受光强度(LAI)。LAI总是应用特定的，涉及固化零件在各种强度和测试他们的客户性能要求。一旦确定了LAI，他建议通过增加50%的固化时间或强度来增加一些额外的边际。
斯科特建议，每天在同一时间用紫外线计或辐射计检查光强度。如果灯泡或LED低于要求的辐照度，立即更换它。
对于使用灯泡的系统，监测强度是特别必要的，因为灯泡会随着时间的推移慢慢退化。一个LED可能会退化，但它通常只是在寿命结束时死亡。
Golebiewski建议说:“用紫外线仪或辐射计测量胶粘剂涂敷处的光强是一种很好的做法。”“同样重要的是确保每个部分都分配了相同数量的粘合剂。”
几家医疗设备制造商将其与Henkel的保证系统密切监控其固化操作。它量化并证实了基于丙烯酸类UV粘合剂的固化水平。2012年推出，该系统包括粘合剂，LED光源，检测单元和软件。
操作员将LED灯放置在粘合剂粘接线上的1到4个点上，检测单元通过光学方法测量粘合剂在聚合过程中的反应。系统软件分析该数据，并输出到PC或PLC或去/不去信号或数值指示治疗水平达到。
并不是每个部分都能得到最好的治疗。凯观察到，有时线状或环状光更有效。对于这些应用，专业和定制光学需要精确地应用光到零件。
最后，制造商需要验证每个部件上的胶粘剂的存在和正确的位置，并且必须确保胶粘剂在紫外线下既不暴露不足也不暴露过度。荧光检测是验证胶粘剂存在和位置的有效方法。
自动检测单元采用LED或其他光源照亮添加剂。如果没有检测到粘接剂，系统会通过工作站的PC或PLC通知操作人员。人工检测涉及到用黑光照射零件，导致零件上出现蓝色或红色区域，并验证是否有粘合剂。
曝光不足的影响是固化不完全。Dell 'Accio说，两倍甚至三倍的接触(治疗所需剂量的两到三倍)通常不会对粘接剂产生不良影响，包括那些来自Dymax的粘接剂。然而，超过这个水平的暴露会降解任何UV胶粘剂和某些基材，特别是塑料。
降解的迹象包括胶粘剂开裂，或颜色或某些物理性质的变化，如硬度增加或伸长率下降。吸热过度也可能导致胶粘剂退化。在固化区的冷却风扇将这个问题的影响降到最低。
组装线上
更多关于uv胶固化的信息，请访问www.jaquemin.com阅读以下文章:
