Curado LED UV lineal

Una fuente de luz lineal produce una banda de luz UV larga y estrecha. Montada a lo ancho de un transportador, una banda o una pieza giratoria, cura el material mientras pasa por debajo. El curado lineal es la opción natural siempre que el producto está en movimiento: líneas de impresión y recubrimiento, transportadores, líneas de pegado largas y piezas cilíndricas que giran bajo la lámpara.

Cómo funciona

La fuente de luz es una fila de LED UV tras una ventana, normalmente de 3 a 10 mm de ancho y desde unos 10 mm hasta más de un metro de largo. Un controlador ajusta la potencia y enciende y apaga los LED, ya sea de forma continua mientras la línea funciona o disparados por un sensor a medida que llega cada pieza.

Cada punto del producto solo recibe luz mientras está bajo la banda. Por tanto, la dosis que acumula depende de tres factores: la irradiancia bajo la lámpara, la anchura de la banda irradiada y la velocidad a la que avanza el producto.

Irradiancia, dosis y velocidad de línea

La irradiancia (mW/cm²) es la potencia UV por unidad de superficie que llega a la superficie. La dosis (mJ/cm²) es la energía por unidad de superficie, acumulada durante el tiempo que un punto pasa bajo la lámpara:

• Tiempo de permanencia = anchura de la banda irradiada ÷ velocidad de línea
• Dosis ≈ irradiancia media en la banda × tiempo de permanencia

A modo de ejemplo, una banda de 10 mm de ancho en una línea que avanza a 10 m/min (unos 167 mm/s) da un tiempo de permanencia de 0,06 s. Con una irradiancia media de 1.000 mW/cm², eso supone unos 60 mJ/cm² por pasada.

De ello se derivan dos consecuencias. Duplicar la velocidad de línea reduce la dosis a la mitad. Y una irradiancia máxima mayor no aumenta la dosis si la banda se vuelve más estrecha. Para alcanzar una dosis mayor a la misma velocidad, utilice una fuente con más potencia, una superficie de emisión más ancha, varias fuentes en serie o más pasadas.

La irradiancia a lo ancho de una fuente lineal no es perfectamente plana: alcanza su máximo en el centro de la banda y disminuye hacia los bordes y los extremos. Mida la dosis real con un radiómetro que recorra la zona de curado sobre el transportador y registre la energía acumulada.

Distancia de trabajo

Las fuentes lineales suelen especificarse a una distancia de trabajo de unos 10 mm. La banda se ensancha y la irradiancia disminuye al aumentar la distancia, así que monte la fuente tan cerca del producto como permita el proceso, a una altura fija y reproducible. En los transportadores con altura de lámpara regulable, vuelva a medir tras cada cambio.

Longitud de onda

Las fuentes lineales están disponibles a 365, 385, 395 y 405 nm. Utilice la longitud de onda para la que está formulada su tinta, su recubrimiento o su adhesivo. 365 nm es adecuada para muchos adhesivos y formulaciones derivadas de la química para lámparas de mercurio; 385 y 395 nm se utilizan mucho para tintas y recubrimientos curables por LED; 395 y 405 nm penetran más en capas gruesas o pigmentadas.

Usos típicos

• Curado de tintas y barnices en líneas de etiquetas, inyección de tinta y codificación en Impresión
• Recubrimiento de film, acabados de madera y adhesivos en líneas en movimiento en Recubrimientos y adhesivos
• Curado de bordes y líneas de pegado en Electrónica y de matrices de fibras en Comunicaciones por fibra óptica
• Curado alrededor de piezas cilíndricas que giran bajo la lámpara
• Curado de piezas planas sobre una cinta en un UV Conveyor

Límites

• Tiempo de permanencia corto. La banda estrecha da a cada punto solo una breve exposición. Las capas de curado lento o gruesas pueden necesitar una fuente más ancha, una velocidad de línea menor o varias pasadas. Para piezas fijas, el curado por área suele ser más adecuado.
• Caída en los extremos. La irradiancia disminuye cerca de los extremos de la fuente, así que elija una fuente algo más larga que el ancho del producto.
• Acumulación de calor a alta potencia. Los LED no emiten infrarrojos, pero las fuentes de alta potencia generan calor que debe evacuarse mediante ventiladores o refrigeración por agua.
• Curado superficial. Sin las longitudes de onda UV cortas de una lámpara de mercurio, algunas formulaciones quedan ligeramente pegajosas en la superficie. Una química optimizada para LED o una irradiancia mayor lo resuelven.

Cómo especificar un sistema lineal

1. Ancho del producto, más un margen, para fijar la longitud de la fuente.
2. Velocidad de línea y dosis necesaria según la ficha técnica del material, que juntas determinan la irradiancia y la anchura de banda que necesita.
3. Longitud de onda, según la ficha técnica del material.
4. Distancia de trabajo y espacio de montaje sobre la línea.
5. Refrigeración: por ventilador para la mayoría de las aplicaciones, por agua para la máxima irradiancia y las máquinas cerradas.
6. Control: funcionamiento continuo o por disparo, interfaces PLC y RS232, y salidas de estado y alarma.

Fuentes de luz lineales de Awellcure

Las fuentes UV LED Linear de Awellcure van desde cabezales compactos de 10 × 3 mm y 15 × 5 mm para líneas de pegado estrechas hasta barras refrigeradas por ventilador de 50 × 10 mm a 1.350 × 10 mm para anchos de banda y de transportador. Para una irradiancia mayor en formato lineal, las fuentes refrigeradas por agua de 20 mm de ancho de la gama UV LED Area alcanzan de 6 a 25 W/cm². Sus controladores aceptan señales de disparo externas de un PLC, un sensor o un pedal, ofrecen salidas de estado y alarma, y pueden programarse a través de RS232.