LED UV i utwardzanie żywic, klejów, farb, lakierów UV

To rodzaj promieniowania elektromagnetycznego, charakteryzująca się małą długością fali od 10 nm do 400 nm (nanometrów). Upraszczając, to rodzaj światła, które nie jest widzialne przez nasze oko. Promienie UV niosą ze sobą dawkę energii, dzięki temu mogą wywołać lub przyspieszać procesy chemiczne zachodzące w substancjach.

Spoiwa UV to produkty specjalne- posiadają w składzie fotoinicjatory, czyli związki które pod wpływem promieni UV ulegają rozpadowi. Skutkiem rozpadu fotoinicjatora jest powstanie rodników. One z kolei wchodzą w reakcję sieciowania ze spoiwem tworząc twardą powłokę polimerową. Reakcja ta nazywana jest fotopolimeryzacją.

Kluczowe znaczenie dla procesu utwardzania ma zakres promieniowania UV emitowane przez jego źródło oraz moc, jaką niesie ze sobą to promieniowanie. Producenci preparatów utwardzanych UV często podają moc promieniowania, wyrażoną w mW/cm2 niezbędną do jego utwardzenia. Moc pobierana przez źródło lampę UV lub LED UV nie określa precyzyjnie ilości energii emitowanej przez urządzenie, ponieważ ta wartość jest zależna od sprawności.

Fale ultrafioletu obejmują szeroki zakres promieniowania, ze względu na specyficzne właściwości poszczególnych zakresów długości fal wyodrębnia się podział:

• UV-C – długość fali: 100–280 nm
• UV-B – długość fali: 280–315 nm
• UV-A – długość fali: 315–400 nm

Ogólnie można przyjąć że, UV-C zapewni jedynie powierzchniowe utwardzenie, UV-B wnika w głębsze warstwy i zapewni zadowalające rezultaty, natomiast UV-A może wnikać dużo głębiej i utwardza również farby i lakiery wysokopigmentowe. Oczywiście dany produkt może mieć określony przez producenta zakres promieniowania, którego należy przestrzegać.

Na tym polu różnica pomiędzy lampą UV, a diodami LED UV jest największa. Lampa UV emituje promieniowanie o szerokim zakresie, to znaczy emituje promieniowanie UV-A, UV-B oraz UV-C. Inaczej wygląda to w przypadku LED UV. Diody UV emitują promieniowanie o bardzo wąskim zakresie np. fale o długości 388-390nm lub 265-275nm. Może to być zaletą lub wadą, ale jeżeli potrzebujemy promieniowania o określonej długości fali diody sprawdzą się najlepiej. Lampa UV jest pod tym względem uniwersalna ale bardziej energochłonna.

Jest ważnym parametrem ponieważ od mocy zależy czy fotoinicjatory zostaną rozbite i wydzielą rodniki. Moc światła wyrażona w mW/cm2 musi osiągać przynajmniej wartość określoną przez producenta preparatu. Jeżeli moc źródła UV będzie zbyt mała reakcja nie nastąpi nawet przy długotrwałym naświetlaniu. Trzeba zwrócić uwagę że moc potrzebna do zainicjowania procesu podawana jest na jednostkę powierzchni, a więc promienie UV powinno być skupione na powierzchni którą chcemy utwardzić.

Moc nominalna lampy UV jest zwykle duża, diody LED UV posiadają mniejszą moc jednostkową, ale można to zrekompensować ich ilością. Diody posiadają istotny atut, promieniowanie jest emitowane w jednym kierunku, jest skupione i nie potrzebuje ekranowania.

Lampa UV ma wiele zalet, jest uniwersalna, jednak ze względów ekonomicznych, takich jak duży pobór prądu względem emitowanego promieniowania, oraz niska trwałość z czasem wypierana będzie przez oszczędniejsze diody LED UV. Diody UV są trwałe i oszczędne jednak ich stosowanie wymaga większego przygotowania, i dostosowania całej instalacji do utwardzania konkretnego produktu.