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UV固化在印刷行業(yè)的應用發(fā)展極為迅速。表格、單據(jù)、塑料、獎券、磁卡、標簽等產(chǎn)品,都普遍使用UV材料,而且應用了幾乎現(xiàn)在所有的印刷方式和印刷機型,而這些印刷機都需配裝UV因化機。由于印刷機機型復雜,導致固化機型也相應地種類繁多。產(chǎn)選裝UV固化機經(jīng)常令印刷廠家摸不著頭腦。
UV因化機的核心部件是UV燈和變壓器。固化效果如何,關鍵是UV燈管及變壓器參數(shù)的選擇和匹配,使燈zui有效地輻射出365nm的紫外光。作者從事此項研究工作多年,實驗證實UV燈管變壓器應是匹配好的一套系統(tǒng),選購時不能分別,以如何配套,如何選擇其參數(shù)呢?作者根據(jù)自己經(jīng)驗談一些看法,與同行商榷。
一、 UV燈參數(shù)的確定
1. UV燈的主要參數(shù):主波長(一般印刷中固化燈波長是365nm);燈管弧長L(即發(fā)出紫外光的有效長度);燈管軾率密度P。(每厘米輸出功率,如80瓦/厘米);燈管總功率P;燈電壓U;燈電流I;燈管直徑;燈管內(nèi)導電物質(zhì)等等。
2,UV燈管參的確定:
1) 燈管弧長L:被固化物的zui在寬度加2厘米;
2) 燈管功率密度P。:功率密度大,燈管的紫外線效率就高,所以應根據(jù)被固化物運動速度及固化材料的特性,選取功率密度。
3) 燈管電流I:一般燈管電流小于10A,因為電流大,變壓器次級熱損耗大,變壓器次級繞組線粗造成變壓器體積大。但電流也不能過小,一般要在于。燈管電流的大小可通過變壓器調(diào)整,一般無通過高速漏針輸出電流調(diào)整至zui大,再通過電容調(diào)低電流,zui小可調(diào)至1-2A,但通過電容并不能調(diào)整燈管電流。
4) 燈管總功率P=L乘P。
5) 燈管直徑:實驗證明,燈內(nèi)電流密度大,則輸出紫外線成分高,如160W/cm的燈管選用28mm的管壁,紫外線強度為390W/cm平方,而和22.5mm的管壁時,紫外線強度為620W/cm平方。當P。確定后,則管壁單位面積能量負荷大,管壁溫度高,燈管壽命低??梢酝ㄟ^水冷或風冷降低管壁溫度以提高壽命。
6) 燈管內(nèi)導電:UV在化燈一般常用汞燈,也有金屬鹵化物燈。低功率密度一般用汞燈。汞燈輸出365nm線范圍寬,一般有固化作用的能量是輸入能量的18%-23%為可見光和紅外光。而金屬鹵化物燈,通過幾種鹵化物混合,使紫外光輸出能量增加,提高了固經(jīng)效率,同時減少了熱量輻射,一般用于高功率密度燈。汞燈壽命長,一般為600-2000小時,鹵素燈壽命短,一般為200-1000小時。
二、 變壓器參數(shù)的確定
UV固化選用變壓器時,以下參數(shù)較為重要:包括輸入電壓、輸出電壓、輸入電流、電流。由于燈管內(nèi)部導電是陰極發(fā)射熱電子激發(fā)汞分子使之汽化導電,燈內(nèi)離子導電是隨汞分子汽化過程而變化的,因此以上參數(shù)也是有變化的過程,一般經(jīng)過3-5分鐘達到穩(wěn)定。下面分別介紹幾個主要參數(shù)的變化過程及選定方法。
1) 輸入電壓:一般3KW以上變壓器輸入電壓選用380V。
2) 輸出電壓:輸出開路電壓是燈設計電壓的120%-125%,這樣才能激發(fā)燈管開啟。
3) 輸出電流與輸出電壓。:接通變壓器燈管電壓即為變壓器開路電壓,此時燈管電流為零。隨著熱電子發(fā)射導電,燈電壓急劇下降,而電流隨之上升,電子碰撞汞分子使之激發(fā),電子運動受到陰礙,電流略有下降,電壓上升,當過飽和汞全部被汽化導電后,電流上升到穩(wěn)定狀態(tài),電壓下降到穩(wěn)定值。
三、 選用UV燈管和變壓器的一般方法
正確選用UV燈管和變壓器的目的是zui有效地輻射365nm波長的紫外線。以下講座的內(nèi)容是從理論上簡單介紹一些參數(shù)的,以選用燈管和變壓器時,實踐經(jīng)驗很重要。下面介紹一般的選用方法。
1) 確定燈管參數(shù),根據(jù)固化要求選取功率密度,例如輪轉機固化速度快,功率應選120-160W/cm,絲網(wǎng)機印刷速度慢,應選用功率低的燈管。
2) 選擇燈電流,如燈管總功率是3-12KW,則電流選4.5-10A。
3) 選擇電壓,總功率除以電流為電壓值。例如總功率4KW、電流取5.2A,電壓為770V。
變壓器參數(shù)要符合燈管的要求,但變壓器大電流要大于電流峰值,一般是工作電流的120%為宜。電壓應取三組以上抽頭,因為燈管在制作過程中隨機性較大,參數(shù)不穩(wěn)定,用變壓器三組抽頭分別試一下,使變壓器輸出電壓接近燈管實際電壓。
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