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UV LED 固化如何减少生产线停机时间
2025-03-25

前可用的 UV LED 固化技术为制造工艺提供了许多优势。对于工艺设计和开发工程师来说,最有趣的优势是与现有的中压弧光灯 UV 固化工艺相比,可以减少停机时间。
本文将帮助您更好地了解其对制造工艺的影响

 

每个流程都是独一无二的

在我们讨论 UV LED 固化如何减少停机时间之前,重要的是要认识到,每个制造 UV 固化工艺虽然可能与其他工艺相似,但都有基于多种因素(例如基材或部件、特定化学性质、基材/部件方向和处理等)的独特要求和参数。
因此,当您踏上 UV LED 工艺开发之旅时,重要的是找到能够帮助指导和支持您的设备和化学合作伙伴。您需要有 实验室测试、中试线或厂内试验经验的合作伙伴。
好消息是,如果在实验室中正确进行 UV 固化测试,则可以轻松扩展到中试线和生产流程。现在开始使用 UV LED 固化减少停机时间。

 

 

有助于减少停机时间的 3 个因素

与传统中压弧光灯 UV 固化系统相比,UV LED 固化系统可显著减少停机时间。让我们讨论一下每个因素如何有助于减少停机时间。

 

1.有效使用寿命

众所周知,弧光灯的有效使用寿命(仍能有效固化)很短,平均为 1,000 小时,在最佳条件下最多为 4,000 小时。通常用于固化浓稠和/或颜料含量高的配方的添加剂(掺杂)灯的有效使用寿命甚至更短。如果没有适当的灯冷却(铁添加剂,有时称为 D 灯,对温度特别敏感),或者如果您的工艺经常停止和启动,那么您可能会遇到甚至更短的有效运行时间,并且设计为更短。

相比之下,UV LED 灯的使用寿命很容易达到 10,000 小时,甚至可能达到 20,000 小时,具体取决于工厂条件和工艺固化参数。因此,平均而言,生产线每运行 1,000 小时必须停机一次以更换弧光灯,而添加剂灯的更换频率可能更高。UV LED 灯的更换频率要低 10 20 倍!
这可以大大减少更换灯的停机时间。

LED 阵列出现故障时,一些 UV LED 系统提供即插即用功能,可以非常快速地更换阵列 - 只需几秒钟,而更换弧光灯则需要 30 分钟或更长时间。

 

2. 启动/重启时间

弧光紫外线固化灯需要大约 3 5 分钟的启动时间才能达到最大输出。然后,当生产线停止时,需要一些时间才能重新启动灯,因为它必须冷却下来。因此,大多数弧光系统都使用快门来避免生产线停止期间的灯重新启动时间。

快门不仅增加了系统成本,而且还引入了另一个需要维护的组件,或者可能出现意外故障(更多停机时间)。

UV LED 固化系统可以即时开启/关闭,无需快门,也不会缩短灯泡寿命。生产线通常集成 UV LED 固化系统的控制,因此如果生产线停止,灯泡会立即关闭,以免损坏基材,然后在生产线启动/重新启动时立即启动/重新启动。UV
LED 固化可减少与预热相关的停机时间,例如在班次开始或班次交接时,以及由于其他生产流程需要而导致生产线停止/重新启动时。

 

3. 维护时间和频率

弧光紫外线固化系统有许多需要经常维护的组件,包括灯泡、遮光板、反射器、镇流器以及冷却和排气风扇。建议每运行 500 小时清洁一次灯泡、反射器和遮光板。如果您的工艺使用较长的弧光灯(通常用于宽幅涂层和层压等工艺),那么还需要每周旋转一次灯泡以避免灯泡弯曲或弯曲。如果不解决灯泡弯曲问题,灯泡弯曲会缩短使用寿命并可能影响固化工艺的可靠性。还建议每次更换灯泡时更换反射器。

还需要维护冷却和排气风扇以及更换过滤器。

所有这些维护时间都会导致停机。如果您的生产过程目前使用弧光灯进行紫外线固化,您可以收集实际维护数据,与紫外线 LED 系统进行比较,以供新工艺开发考虑。

由于没有快门、反射器或镇流器,并且基本上没有免维护的冷却风扇,因此 UV LED 系统的维护显著减少。

石英发射窗口(UV LED 靠近基板的工作端)确实需要清洁,在肮脏的环境中需要每周清洁一次,在干净的环境中需要每 4 周清洁一次。通常无需拆卸设备即可完成清洁。应根据需要清洁和重复使用或更换冷却空气过滤器。但在大多数情况下,这是一个快速的过程,因为它不需要从生产线上拆卸设备,而且由于冷却空气量少得多,过滤器的清洁频率低于弧光灯系统。
大多数使用 UV LED 系统的生产线只是将其维护整合到生产线上其他设备的日常清洁和维修中,这样就不会造成任何显著的额外停机时间。