펄스 UV 경화의 장점 | 펄스UV (PULSE UV) 경화의 장점
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작성자 디티엑스 작성일19-07-10 19:57 조회905회 댓글0건본문
펄스UV (PULSE UV) 경화의 장점
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순간적인 펄스UV를 조사하므로, 접착제, 점착제, 코팅액, 페인트류의 도료 경화시 침투력이 매우 우수하다.
일반 UV 램프에 비해, 40,000 배 이상 강하고, 수 mSec 의 극초단시간에 순간적인 펄스UV 파를 제품에 조사하므로, 강한 침투력 뿐만아니라, 일반 상온에서 UV경화 처리가 가능하다.
초강력, 극초단파의 펄스UV를 제품에 조사하므로, 두꺼운 코팅, 불투명한 도료등의 UV경화 시에 침투력이 우수하여, 일반 UV경화시 광량을 늘리기 위해 항상 수반하는 열손상, 열변형 의 우려가 없는 탁월한 경화효과를 가지고 있다.
기존 아크방전램프의 경우, 두껍거나, 불투명한 도료의 경우, 갈륨 혹은 메탈할라이드 램프를 사용하였으나, 펄스UV램프의 광출력파장은 전파장대역에 걸쳐서 풍부하고 고르게 방사되므 로, 전혀 그러한 염려가 전혀 필요없다.
펄스 UV 경화시스템은, 기존 아크방전램프를 사용하는 UV경화기의 전력사용량의 80% 이상을 줄일 수 있다.
펄스 UV경화시스템은, 초강력 UV 에너지를, 극초단의 순간적으로 UV에너지를 제품에 충격을 가하기 때문에, 전력사용량이 매우 적다.
이러한 초강력 순간 UV특성은, 광의 조사라기 보다는, 광자의 강력한 충돌이라는 의미에서, 광화학반응에서도 빠른 특성을 가져다 준다.
펄스폭 10 마이크로 초 (백만분의 10 초), 최대 펄스수 120 Pulse/Sec (초당 120 펄스), 최대 에너지 (400,000W/Pulse) 의 에너지로 UV를 조사하는 초고강도의 획기적인 UV경화 기술입니다.
아직까지 UV경화에 대한 판단의 기준이 펄스UV 에너지에 대해서 다소 생소한 편이므로, 기존에 사용되던 UV광도 (mW/Cm2) 와 UV광량 (mJ/Cm2) 의 단위를 사용하여 다시 나타내면, 아래와 같습니다.
펄스 램프의 관벽 의 온도는 200도 로 유지되므로, 일반 고압수은램프의 관벽 의 온도가 800 ~ 1000도를 유지해야 하는 것 과 비교 시, 램프로부터 의 1차적인 열 발생이 4 ~ 5 배 이상 적습니다.
펄스 램프에 의한 고강도의 펄스UV 파를 순간적으로 조사하므로, 열의 전달이 연속적으로 조사하는 일반 UV에 비해 상대적 으로 미미합니다.
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펄스UV 램프는
기존의 아크방전램프 (수은, 메탈할라이드, 갈륨) 에 비해 강력하고 
 열 제거를 위한 기구설계, 콜드미러, 핫미러 등이 불필요하다.
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램프의 관벽의 온도가 200도 (고압수은램프 800 ~ 1000도) 이며, 제품과의
UV조사거리가 5 mm
이내에서 사용할
정도로
열발생이 적기 때문에, 셔터기구, 컨베이어 구동부의 열저감대책, 콜드미러, 핫미러와 같은 부가장치 및 광학계가 필요 없습니다
 UV 유니포미티 (UV 광의 균일도)가 우수하다 – 100%
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모든 램프는 제품표면과 거리가 멀어질수록 램프의 중심부의 광도와 전극부의 광도차 가 더 심하게 나타나며, 이러한 UV광도와
균일도 는 가까울수록 우수하지만, 제품에 직접적으로 받는 열 변형 때문에, 최소의 100 mm 이상의 조사거리는 유지해야 하며,
일반적으로 램프로 부터 100 ~ 150 mm 정도의 조사거리를 유지하게 되며, 보통 30% 정도의 차이가 있습니다.
또한, 균일도 를 위해 장비설계 시, 램프의 발광장을 제품보다 더 길게 (100 ~ 150 mm) 설정하여, 최대한 유효발광부 에 근접
하도록 하여 관리를 하고 있습니다.
펄스 UV램프의 경우 열 발생이 거의 미미하여 제품표면에 열적 영향을 주지 않으므로, 최대한 제품에 근접 (5 mm 이내) 하여
UV를 조사하므로, 제품이 조사되는 UV광도의 균일도 는 거의 100% 이며, 고 광도의 UV에너지를 순간적으로 조사하게
됩니다.
 두꺼운 후막코팅, 불투명 소재에 최적이다 - 우수한 UV 침투력 |
일반 UV 경화의 경우, 두꺼운 후막코팅, 혹은 불투명 소재의 경우, 갈륨 UV램프,
메탈할라이드 UV램프를 주로 사용하게 되는데, 펄스 UV 램프의 경우, 전체 UV
파장대역에서 자외선이 풍부하게 골고루 방사되므로, 최적입니다.
백만분의 10 초 펄스폭의 날카로운 광을 400,000 W/Pulse 의 세기로 제품표면
에 순간적으로 조사하므로, 투과력이 기존 수은, 메탈할라이드, 갈륨램프에 비해
침투력이 우수합니다.
이는, 가속기에서 하전입자를 엄청난 운동에너지로 가속하여 원자에 충격을
가해, 핵반응을 일으키는 원리와 유사한 개념 입니다.
펄스UV램프의 광 스펙트럼
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고압수은램프의 광 스펙트럼 |
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메탈할라이드 램프의 광 스펙트럼 |
 풍부한 대역의 UV 스펙트럼 – 광 개시제의 배합에 민감하지 않다. |
아래그림과 같이, 펄스UV램프는 고압수은, 메탈할라이드, 갈륨램프와 달리, 자외선이 UV 전파장대에 걸쳐 골고루 풍부하게
방사되므로, UV도료 나 코팅액의 교체 시, 발생 가능한 미세한 광개시제의 양의 차이에 의하여, UV 경화가 되지 않는 경우가
없습니다.
이는 생산현장에서 자주 발생하는 경우로, 동일 메이커의 제품임에도 램프교체 후, 코팅, 도료의 교체 후에 자주 발생하는 현상
으로, 아래도표에서 그 원인을 찾을 수 있습니다. 사실 이러한 문제는 어떤 한 업체의 문제라기 보다는 기존 램프의 자외선 방사
특성이 아래 그림과 같이 UV광도가 강한 부분, 약한 부분으로 파장곡선을 나타내므로 발생하는 문제입니다.
 산소(O2)와의 산화반응 전에 수지가 경화 되어진다 |
UV경화시 산화반응으로 인하여, 어떤 분야에서는 산소차폐를 위하여, 질소퍼지 (N2 Purge) 를 해야 하는 경우가 있으나, 펄스
UV의 경우에는 이러한 불필요한 비용을 줄일 수 있습니다.
 순간 ON/OFF 기능 – 셔터 불필요, 에너지 절감, 수명연장 효과 |
펄스UV램프는 순간 ON/OFF 기능이 가능하여, 공정흐름상 UV조사가 불필요한의 경우, 램프를 ON/OFF 할 수 있으므로, 에너지
절감효과가 있으며, 셔터와 같은 개폐장치가 불필요하며, 또한 열 감소, 램프나 장비의 수명연장 효과를 가져옵니다
 램프의 온도 200도 유지 – 부가적 콜드미러, 핫미러 불필요
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또한 램프의 관벽의 온도가 200도 (고압수은램프 800 ~ 1000도) 이며, 콜드미러, 핫미러와 같은 소모품의 교체가 필요 없
습니다
 인체에 치명적인 수은 (Hg) 를 전혀 사용하지 않는다
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펄스UV램프는 인체에 치명적인 수은 (Mercury : Hg) 를 전혀 사용하지 않으므로, 작업 중 혹은 핸들링 중에 발생할 수 있는
램프 의 폭발 혹은 파열 시 인체에 해로운 수은의 오염에 노출될 우려가 없어, 작업자의 안전에 가장 중요합니다.
램프의 폐기시에도 유해한 물질이 전혀 없으므로, 환경 친화적인 안전한 제품입니다.
 마이크로파 (Microwave) 의 피폭 위험이 없다.
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무전극 UV램프의 경우, 자외선 발생을 위해 고주파의 마이크로파를 램프에 방사를 하며, 작업 중 장비의 노화, 부품교체 후
작업자의 실수로 마이크로파의 피폭위험이 있을 수 있으나, 펄스UV는 마이크로파를 사용하지 않으므로, 그러한 위험으로부터
가장 안전한 UV 경화기술입니다.
