Curado LED UV por área

El curado por área irradia toda una superficie a la vez. En lugar de seguir puntos de pegado individuales, una fuente de luz de área cubre una pieza completa, una bandeja de piezas o un panel recubierto, y cura todo lo que queda dentro de su campo en una sola exposición. Es la técnica preferida para lotes, uniones grandes y recubrimientos sobre piezas fijas, y la base de los hornos de curado UV y de muchos sistemas transportadores.

Cómo funciona

Una fuente de luz de área es una matriz de LED UV tras una ventana protectora, refrigerada por ventiladores o por agua. Un controlador ajusta la potencia y el tiempo de exposición, e inicia la exposición mediante un botón, un pedal, un sensor o un PLC.

La pieza se coloca bajo la fuente, normalmente en un utillaje o sobre un transportador, a una distancia definida. Todos los puntos del campo reciben luz al mismo tiempo, de modo que toda la pieza cura a la vez. Muchas fuentes pueden regularse y conmutarse por secciones, de modo que la exposición puede adaptarse a distintas piezas.

Irradiancia, uniformidad y distancia de trabajo

Una fuente de área tiene que repartir su potencia sobre un campo grande. Por eso su irradiancia máxima es menor que la de un cabezal puntual enfocado, y disminuye a medida que crece la superficie de emisión. Los cabezales pequeños y compactos alcanzan los valores más altos; los paneles grandes refrigerados por ventilador ofrecen menos por centímetro cuadrado; la refrigeración por agua permite mucha más potencia en la misma superficie.

En el curado por área, la uniformidad importa tanto como la irradiancia máxima. Cerca de la ventana, los LED individuales pueden producir un patrón de puntos más claros y más oscuros. Un poco más lejos, la luz de los LED vecinos se superpone y el campo se vuelve más homogéneo, pero la irradiancia disminuye. Las fuentes de área suelen especificarse a una distancia de trabajo de unos 10 mm.

La irradiancia también disminuye hacia los bordes del campo. Elija una superficie de emisión mayor que la pieza, para que sus esquinas y bordes reciban suficiente luz.

Irradiancia y dosis

• La irradiancia (mW/cm²) es la potencia UV que llega por unidad de superficie.
• La dosis (mJ/cm²) es la irradiancia multiplicada por el tiempo de exposición. Por ejemplo, 1.500 mW/cm² durante 2 s dan 3.000 mJ/cm².

La ficha técnica del material indica la dosis y, normalmente, una irradiancia mínima. Una exposición por área estática facilita el control de la dosis: basta con ajustar el tiempo en el controlador. Si la irradiancia es demasiado baja, incluso una exposición más larga puede dejar la superficie pegajosa, porque el oxígeno inhibe el curado en la superficie. En ese caso ayuda una fuente más potente, una distancia de trabajo más corta o una formulación optimizada para LED.

Al poner a punto el proceso, mida la irradiancia en todo el campo, no solo en el centro, con un UV Radiometer.

Longitud de onda

Las fuentes de área están disponibles a 365, 385, 395 y 405 nm. Utilice la longitud de onda para la que está formulado su adhesivo o recubrimiento. Las longitudes de onda más largas penetran más en capas gruesas, con cargas o pigmentadas, mientras que 365 nm es adecuada para muchos adhesivos de uso general y formulaciones derivadas de la química para lámparas de mercurio.

Usos típicos

• Curado de bandejas de piezas pequeñas, como componentes electrónicos pegados y subconjuntos de dispositivos médicos
• Recubrimientos y adhesivos sobre paneles, carcasas, vidrio y madera en Recubrimientos y adhesivos
• Lentes cementadas y pequeños conjuntos ópticos en Óptica
• Recubrimientos de conformado sobre placas en Electrónica
• Tintas y barnices sobre pliegos y bandas anchas en Impresión
• Muestras de laboratorio y poscurado en un UV Curing Oven

Límites

• Menor irradiancia máxima que el curado puntual. Si solo hay que curar unos pocos puntos pequeños, un sistema puntual aporta más irradiancia con menos potencia.
• Línea de visión. Las piezas altas o complejas proyectan sombras. Gire la pieza, añada fuentes desde otras direcciones o utilice un material de curado dual.
• Calor de las matrices grandes. Los LED no emiten infrarrojos, pero una matriz grande y de alta potencia produce calor que debe evacuarse mediante ventiladores o refrigeración por agua, y la UV absorbida calienta la pieza.
• Protección del operario. Una fuente de área abierta expone un campo grande. Apantalle la zona de curado o utilice un horno o un transportador cerrados.
• Productos en movimiento. Para productos que pasan de forma continua por delante de la lámpara, una fuente lineal estrecha o un transportador suelen ser más eficientes.

Cómo especificar un sistema de curado por área

1. Tamaño de la pieza o de la bandeja, más un margen, para fijar la superficie de emisión.
2. Dosis necesaria e irradiancia mínima, según la ficha técnica del material, que determinan el tiempo de exposición y la clase de potencia.
3. Longitud de onda, según la ficha técnica del material.
4. Distancia de trabajo y uniformidad necesarias en toda la pieza.
5. Refrigeración: por ventilador para la mayoría de los tamaños, por agua para la máxima irradiancia.
6. Formato: una fuente abierta para integrarla en una máquina, un horno para lotes y trabajo de laboratorio, o un transportador para la producción continua.
7. Control: disparo externo, interfaces PLC y RS232, salidas de estado y alarma, y modos de exposición.

Sistemas de curado por área de Awellcure

Las fuentes UV LED Area de Awellcure van desde 20 × 20 mm, con una irradiancia máxima de 5.000 mW/cm², hasta paneles refrigerados por ventilador de 400 × 400 mm y 250 × 600 mm. Las fuentes refrigeradas por agua alcanzan de 6 a 25 W/cm². Sus controladores inician la exposición mediante señales externas, un pedal o un sensor, ofrecen salidas de estado de inicio, parada, funcionamiento y alarma, y pueden programarse a través de RS232. La misma tecnología está integrada en los UV Curing Ovens cerrados y en los sistemas UV Conveyor.