脈沖強光在光固化領域中的應用

【資料簡介】

  脈沖強光技術是一種利用瞬間放電的脈沖工程技術和特殊的惰性氣體燈管，以脈沖形式激發強烈的白光，光譜分布近似太陽光，光強度相當于到達地球表面太陽光強度的數千乃至數萬倍的一種世界的光源技術，也是輻照固化中的一種新技術。脈沖強光的光譜在200-1100nm,其中紫外線波段尤為豐富，起固化作用的主要是紫外線波段，其余波段起到加強協助作用，該技術為材料表面固化提供了一種*的加工手段。

1. 脈沖強光固化是一項系統工程

  脈沖強光固化是一項系統工程，它是通過多種技術共同結合形成的，包括原料、單體和齊聚物、光引發劑、各種助劑（如顏料、添加劑）、化學配方（涂料、油墨、黏合劑等）、基材與涂布裝置等，只有通過這些技術要素的合理配置才能達到優良的固化效果。我們可根據被固化物的特性，來設定脈沖強光的頻率、單次輸出的能量以及光譜等參數，來達到*固化效果。

2. 脈沖強光固化的優點

 （1）高穿透性

 脈沖強光具有*的峰值，但平均能耗低，使其能有很強的穿透性，而且在固化過程中沒有多余熱量產生，不影響固化效果。

 （2）能效高

 脈沖強光以脈沖形式輸出能量，要比連續性紫外線所消耗的能量要少，其光電能轉換率高達45%-50%，其中紫外線的能量占38%。

 （3）固化過程可控性高

 脈沖強光固化可根據需要設置不同的參數，包括單次輸出能量、脈沖頻率、固化時間以及光譜分布，以達到優良的固化效果。

 （4）固化時間短，固化效率高

 固化時間取決于紫外線能量到達被固化物感光層的時間，脈沖強光以其*的峰值能量在很短的時間到達感光層，完成固化，其固化效率遠高于紫外線固化。

 （5）高適配性

 脈沖強光可根據不同的環境生產不同形狀的燈管，同樣可跟據不同的環境預設不同的參數。

 （6）安全

 脈沖強光燈不含汞，不含高壓氣體，即開即停，不用擔心紫外線泄露，使用非常安全。

3. 脈沖強光固化技術與其他固化技術的比較

    在輻照固化領域，傳統的熱固化技術已逐漸被人們所淘汰，而目前主要有紫外光固化技術和電子束固化技術，而電子束固化技術由于加速器裝置一次性投資較高，*很低（約10%），紫外光固化技術占據了統治地位（約90%）。脈沖強光固化技術以其*的特性，是可取代紫外光固化技術的一種新型的固化技術，脈沖強光固化技術與紫外光固化技術比較如下：

 

紫外光固化技術
 脈沖強光固化技術
 
燈中含汞
 無汞

更安全
 
需預熱
 無需預熱，即開即停

可控性高
 
曝光時間長
 極短的曝光時間

能量高，固化處理更快
 
產生高熱量

影響固化效果
 無明顯熱量產生
 

 

   脈沖強光的峰值*，曝光時間極短，對較厚材料有著很強的穿透力，能達到優良的固化效果，該技術還具有即開即停的特點，無需預熱，可根據需要進行局部固化，不會照射其他材料，影響其質量，處理能力強，處理效果好，處理時間短，大大提高工作效率，較紫外光固化具有明顯的優勢。

4. 脈沖強光固化應用產品

  目前固化產品已滲入到工業生產與日常生活的方方面面，幾乎*，這里僅舉出一些能應用脈沖強光技術的典型例子。
（1） 涂層 光盤、光纖、磁帶、磁卡、物品袋、照相膠片、雜志封皮、真空金屬塑料、易拉罐、家具貼面、層壓板、墻壁嵌板、乙烯地磚與瓦面、電鍍金屬管及皮革裝飾等。
（2） 油墨 平版膠印、凸版印刷、柔版印刷、凹版印刷和絲網印刷等。

（3） 黏合劑 汽車前燈、壓敏標簽和移畫印花、電子器件封裝與包殼、醫用塑件裝配等。
（4） 電子器件印刷線路板敷形涂覆、抗蝕劑、阻焊劑、字符油墨、抗光干膜、保護涂層等。

（5） 其他 印刷板、醫用器件、牙科充填物、化妝品盒、眼鏡片、高爾夫球、獎杯、滑雪板、摩托雪橇、廣告標牌等涂層固化或裝飾，以及三維立體光鑄加工。

 5. 脈沖強光固化技術的發展趨勢

    輻射固化產業化進程不盡人意，因其眾多固化技術都不完善，而脈沖強光固化技術作為一種新型的冷光源固化技術，將給傳統制造業提供一種快速、便捷的加工方法，加快輻射固化產業化，同時可向汽車、建筑裝飾以及信息產業發展，信息產業包括光導介質、信息系統和遠程通訊等領域。脈沖強光固化技術作為一種*的輻照技術，將給材料表面加工提供有效的手段，具有巨大的發展潛力。