UV固化技术

马口铁的三种常见的固化技术

传统马口铁印刷分为三种固化：

热固化

液态材料或固体粉末在高温作用下以热熔的方式成膜的过程，

热固性涂料/油墨/油漆/胶水成分

溶剂，树脂，添加剂

特性：

固化需要高温，速度慢，且固化过程钟有大量的挥发物（水性或油性的溶剂）产生

占用车间的面积很大

大量的V.O.C排放

基材可能存在不确定的隐患

需要大量的热能

电子束

通过辐射电子的库存作用力使材料活化产生交联成膜的过程

Electron Beam油墨

颜料/连接料/辅助剂

特性：

固化过程快速且节能（UV固化的5%）

固化百分之百，无需后固化，无污染且同时有杀菌作用，特别适合食品包装室温固化。产生收缩和畸变相对UV穿透率强，固化剂量利用率高，转化率可达95%，生产效率高

UV光固化

液态材料在UV光子的作用下发生交联固化成膜

UV固化型涂料/油墨/胶水成分

固化剂（单体，低聚物）

光引发剂

添加剂

特性

冷加工工艺，在室温条件下瞬间固化，在线工艺。

模块化，固化隧道简便，基本属于低功耗

无溶剂挥发，对一些敏感的基材有保护作用

UV灯分类

汞灯-无极灯-UV LED灯

UVLED 灯波长分类

UVLED灯波长

UVLED 固化原理
光引发剂吸收紫外光的辐射能后分裂成自由基，引发预聚物发生聚合、交联接枝反应，在很短的时间内固化成三维的网状高分子聚合物，得到硬化膜，实质是通过形成化学键实现化学干燥。
① 光与引发剂之间相互作用，它可能包括对光的吸收和光引发剂之间的相互作用
② 光引发剂分子发生重排，形成自由基中间体；
③ 自由基与齐聚物中的不饱和基团作用引发链或聚合反应；
④ 聚合反应继续，液态的组分转变为固体聚合物。
UV 固化设备
UV光固化在国内外使用已有十多年，存在一些明显缺陷：
1、汞灯UV 光照强度衰减快（1500H）
2、铁皮表面温升高（需要在UV 机后段加冷却系统，或者加装隔热玻璃但损失光强15%左右）
3、深加工性能不好等缺陷，业界一直致力于改进，但因原始硬件的局限性一直难以有大的突破。
UVLED 固化设备
UVLED 固化是UV 固化的一种，是采用UVLED 光源将UV 油墨、UV 涂层等固化，设备也经历了不断研发及完善的过程。
2016 年意大利某公司UVLED 多色系统的问世，为UV 固化行业带来了革命性的变化。其具有恒定的光照强度、优异的温度控制、便携环保的特性，对UV 固化工艺的品质提升与节能降耗起到了推动作用。
富林机械作为国内长期致力于金属板UV 固化技术研发与推广的专业企业,从2015年开始与国内知名公司合作开发UVLED，于2018 年取得了UV LED 固化技术的突破，正在助力金属印刷业迈向绿色、节能、环保之路。其中尤以当年10 月为中粮包装公司安装的一条四色UV LED 固化设备具有代表性，由于固化情况良好，产品各项性能符合客户要求，整体运行正常，一个月时间便顺利完成验收。历经5年的沉淀与技术创新，目前我司UVLED线已经在国内外成功安装使用达90条线
整体来看，该系统具有以下四个主要特点。
一是，专业的供电性能。本系统提供干净的纯直流供电，纹波电流0.4%。启动过程采取
软启动，无过冲电流，有效确保了UV LED 灯的寿命。快速响应启动功能实现了暂停输
出后及时启动，漏固化产品得以消除。高精度数字控制输出，可确保整条灯的每一个部
位光强高度一致。
第二，很全的信息管理。通过实时监控灯板电流、电压、温度、芯片损坏，并经由信号
处理处理反馈给人机界面，可在发现异常情况时指导用户解决问题。内置专业算法分析
制冷量，避免了UV LED 水冷散热器结露。
第三，输出幅面灵活，节省能耗。小幅面印刷无需开启全灯，本系统支持24 段输出，以
及印刷机自动切换幅面，无需每次繁琐的幅面设定。
第四，高可信赖性、高电气指标。本系统全部采用工业级、汽车级电子器件，内置优异散
热系统可有效确保电源有效寿命。三相输入平衡，电源效率高于94%，能在50℃高温环
境下正常工作，电气安全特性达到欧盟技术指标，符合EMC、CE 等国际标准。
水冷系统的控制 UV LED 是冷光源，发热来源于芯片本身，芯片的冷却至关重要。目前
较好的冷却方式是在基板背部通冷却水，因而冷水机的控制非常关键，需要做很多相关保护，如：水流检测、温度保护、运行控制等。根据不同的控制工艺要求，基板可以做
相应的设计。此外，封装方式可根据不同的应用环境做相应变化，功率亦可根据需要做
相应的调整。
通过对综合电耗、设备运行以及备件等成本综合分析统计，一条四色UVLED Curing与一条四色UV Curing印刷线相比，每年预计可节省电费约$45,000~$55,000。
UV LED 技术在金属板印刷行业应用的脚步声越来越近，业界也在思考如何应对绿色节能环保的新趋势以及新技术的挑战。