Cura UV - UV curing
A cura UV ( cura ultravioleta ) é o processo pelo qual a luz ultravioleta é usada para iniciar uma reação fotoquímica que gera uma rede reticulada de polímeros . A cura UV é adaptável à impressão , revestimento , decoração, estereolitografia e na montagem de uma variedade de produtos e materiais. Em comparação com outras tecnologias, a cura com energia UV pode ser considerada um processo de baixa temperatura, um processo de alta velocidade e é um processo sem solvente, pois a cura ocorre por polimerização direta em vez de por evaporação . Introduzida originalmente na década de 1960, esta tecnologia simplificou e aumentou a automação em muitas indústrias no setor de manufatura.
Formulários
A cura UV é usada em aplicações onde há necessidade de conversão ou cura de tintas , adesivos e revestimentos . O adesivo curado por UV se tornou um substituto de alta velocidade para adesivos de duas partes, eliminando a necessidade de remoção de solvente, mistura de proporção e risco potencial de vida. Pode ser usado nos processos de impressão flexográfica , offset , pad e serigrafia , onde sistemas de cura UV são usados para polimerizar imagens em produtos serigrafados, variando de camisetas a 3D e peças cilíndricas. É usado no acabamento de instrumentos finos (guitarras, violinos, ukuleles, etc.), fabricação de tacos de sinuca e outras indústrias de artesanato em madeira. A impressão com tintas curáveis por UV oferece a capacidade de imprimir em uma ampla variedade de substratos, como plásticos, papel, tela, vidro, metal, placas de espuma, ladrilhos, filmes e muitos outros materiais.
Outras indústrias que aproveitam a cura por UV incluem medicina, automóveis, cosméticos (por exemplo, unhas artificiais e esmaltes de gel ), alimentos, ciência, educação e arte. As tintas curáveis por UV atendem aos requisitos do setor de publicação em uma variedade de papéis e cartões.
Vantagens da cura UV
A principal vantagem da cura com luz ultravioleta é a velocidade com que um material pode ser processado. Acelerar a etapa de cura ou secagem em um processo pode reduzir falhas e erros, diminuindo o tempo que uma tinta ou revestimento fica molhado. Isso pode aumentar a qualidade de um item acabado e, potencialmente, permitir maior consistência. Outro benefício de diminuir o tempo de fabricação é que menos espaço precisa ser dedicado ao armazenamento de itens que não podem ser usados até que a etapa de secagem seja concluída.
Como a energia UV tem interações exclusivas com muitos materiais diferentes, a cura UV permite a criação de produtos com características não alcançáveis por outros meios. Isso fez com que a cura por UV se tornasse fundamental em muitos campos de fabricação e tecnologia, onde mudanças na força, dureza, durabilidade, resistência química e muitas outras propriedades são necessárias.
Tipos de lâmpadas de cura UV
Lâmpadas de média pressão
As lâmpadas de vapor de mercúrio de média pressão têm sido historicamente o padrão da indústria para a cura de produtos com luz ultravioleta. As lâmpadas funcionam enviando uma descarga elétrica para excitar uma mistura de mercúrio e gases nobres , gerando um plasma. Uma vez que o mercúrio atinge um estado de plasma, ele irradia uma alta saída espectral na região UV do espectro eletromagnético . Os picos principais na intensidade da luz ocorrem nas regiões de 240-270 nm e 350-380 nm. Esses picos intensos, quando combinados com o perfil de absorção de um fotoiniciador , causam a cura rápida dos materiais. Ao modificar a mistura do bulbo com diferentes gases e haletos metálicos , a distribuição dos picos de comprimento de onda pode ser alterada e as interações do material são alteradas.
As lâmpadas de média pressão podem ser lâmpadas de descarga de gás padrão ou lâmpadas sem eletrodo e normalmente usam uma lâmpada alongada para emitir energia. Ao incorporar designs ópticos como um refletor elíptico ou mesmo acônico , a luz pode ser focada ou projetada a uma distância distante. Muitas vezes, essas lâmpadas podem operar a mais de 900 graus Celsius e produzir níveis de energia UV acima de 10 W / cm 2 .
Lâmpadas de baixa pressão
As lâmpadas de vapor de mercúrio de baixa pressão geram principalmente energia 'UVC' de 254 nm e são mais comumente usadas em aplicações de desinfecção . Operadas em temperaturas mais baixas e com menos tensão do que as lâmpadas de média pressão, elas, como todas as fontes de UV , requerem proteção quando operadas para evitar a exposição excessiva da pele e dos olhos.
LED UV
Desde o desenvolvimento do LED de nitreto de alumínio e gálio no início dos anos 2000, a tecnologia LED UV tem visto um crescimento sustentado no mercado de cura UV. Gerando energia de forma mais eficiente nos comprimentos de onda 'UVA' de 365-405 nm, os contínuos avanços tecnológicos permitiram uma maior eficiência elétrica dos LEDs UV, bem como aumentos significativos na produção. Beneficiando-se da operação em baixa temperatura e da falta de mercúrio perigoso, os LEDs UV substituíram as lâmpadas de média pressão em muitas aplicações. As principais limitações incluem dificuldades no projeto de óptica para cura em objetos tridimensionais complexos e baixa eficiência na geração de energia de comprimento de onda inferior, embora o trabalho de desenvolvimento continue.