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1、UV 印刷技术讲习班讲座内容其次局部- 1 -第一章 UV 固化设备见书的第四章第一节 UV 固化光源一、UV 灯管的构造及材料特性一UV 灯管的构造：如图 4-1 所示观看灯管质量第一步从外观上看以下几处（1） 灯管直线度：用车床烧出来的灯管直经度高；（2） 圆度：灯管排气时要用火烤灯管，边烤边排气清洗，烤的温度不均匀会消灭蛇形；（3） 焊封钢片：看钢片较厚，双面焊接，焊口光滑。钢片是电极与导线连接体。（4） 引线：引线用耐高温度由压导线，阻燃。接线端子用镀银，镀镍也可以。二石英管壁根本要求：（1） 透UV 光高，表 4-1 所示，红外低透表 4-1透亮石英玻璃 UV 光透射率波长/nm透射
2、率/%波长/nm透射率/%波长/nm透射率/%波长/nm透射率/%2176.023441.925262.027691.222010.123641.925673.028091.622421.223841.326082.029092.022628.024041.326487.530091.822824.024241.926890.035092.023038.024443.527291.040092.423240.924850.9（2） 热膨胀系数低，一般为 510-7。如图 4-4（3） 石英纯度：最有害物质：羟基钠、钾属碱性物质，而石英为酸性物质。国产长管卤素灯不易启动是由于羟基含量高，开头点能
3、着，高温下生成卤化氢捕获电子，点几次就点不着了。短管可点着是由于管压降高。总结：4石英质量会给 UV 灯造成如下损坏 灯管弯曲悬垂：杂质含量高、耐温低； 灯管壁发污白：高温下石英挥发； 灯管中间部位发黑：羟基含量过高，高温下生成水； 卤化物灯难点着，最终点不着：羟基高，钠钾含量高。UV 印刷技术讲习班讲座内容其次局部- 3 -三电极，如图 4-6 所示1、电极材料：钍钨功函数 2.6eV工作温度 2200-2500钡钨功函数 1.63-2.07eV工作温度 1500-1900 功函数低工作温度易启动，但耐温低灯的寿命低。2、电极构造：如图 4-6 所示。一般用储藏式电极。芯杆是放射电子外，顶端
4、温度最高，直径计算 1.5A/m2m。顶端尖放电好， 灯易启动，但耗较大。一般用圆头边缘无毛刺。如图 4-7 所示。由外螺旋给芯杆散热，同时内部储存电子粉Ba WO 补充芯36杆蒸发掉的Ba，如补充不准时则电子溅射纯钨使电极四周处发黑，补充过快则很快Ba 用完，削减灯寿命。补充速度打算于芯杆及螺旋体的温度，而电极温度与下面几个因素有关。（1） 芯杆直径（2） 螺旋体直径长度（3） 芯杆从螺旋体伸出的长度购置灯管进认真观看电极以下部位：（1） 芯杆直径（2） 芯杆螺旋体端头光滑否（3） 芯杆从螺旋体伸出长度（4） 芯杆螺旋光亮，外表有漏出的电子粉四UV 灯发光物质汞金属卤化物1、光谱概念1连续谱
5、汞2线光谱金属2、汞特征光谱 254、297、303、365、404、435 哪条线强由灯内汞蒸气压打算气压高红移，由于短波被吸取。黑光灯低压灯254、313 强杀菌固化灯中高压灯303、365 强大路灯高压灯可见光较强3、金属卤化物灯卤化物是稳定金属，卤族不发光金属灯内汞削减自吸取依据油墨吸取谱选择不同金属发光物质，如深色或厚油墨用铅汞灯， 光谱如图 4-11 所示 350-420nm 较强，一般光油用二苯甲酮作光引发剂、引发光谱 280nm 左右，用锑灯。UV 印刷技术讲习班讲座内容其次局部- 5 -4、金卤灯应留意问题金属含与石英反响，金属发光时在灯管中心区，不会碰玻璃，低温时复合为卤化
6、物，因此管壁要低温，此处已复合为卤物，一般灯管直径大些。5、UV 灯内的启动气体UV 灯启动过程如图轰击氩气泵金属热电子6、灯管内气体放电过程灯中心向外辐射 外一层辐射内辐射被吸胶 最外层辐射到灯管外，灯管直径大则辐射到外面的面积较大，灯管壁负载小，如图412，254nm 试验，D728nm 时辐射下降。灯管内温度分布如以下图，中心温度中心温度散不出去，高功率灯需 D大，保证管壁处 800,T800,否则灯管不耐用。UV 灯电泵蒸发后为非饱和气体使得每个分子都发光，保持灯电压不变。二、UV 灯电参数及启动过程1、气体放电的全伏安特性曲线，图 414，OA 段 点火电压 Vz流最小。作用下，个别
7、电子产生小电流，此时电压最高，电AB 段 氩气电离前，滤出电子在正作用下运动形成电流很小。BC 段 雪崩段、氩气电离形成电流。CD 段 雪崩使汞或金属电离，此时发光物质增多，灯电电阻减小，C 点开头汞发光Vz点火电压，变压器需供给高电压 Vz使之点火，UV 印刷技术讲习班讲座内容其次局部- 11 -可用触发器也可用漏磁变压器实现，从 D 点电压降低电阻小。此时为辉光放电发兰光。EF 段 维持正常辉光放电，电极并未全部放射电子，此时电压不变。FG 段 阴极全部参与放射，电流增大，F 点后V 升形成特别辉光放电。GH 段 电流再增加，电极温度上升形成热电子放射，电阻减小，管压下降，形成弱光放电段。
8、负VA 特性，UV 灯工作段，变压器反电动势有镇流作用，灯维持在该段工作。2、UV 灯管参数（1） UV 灯功率密度P0W/cm。低密度 4080W/cm。中密度 80120W/cm。高密度 120W/cm 以上，GE 无极微波灯 400W/cm。依据油墨性质，机器动转速度。（2） 工作电压V 打算电子分子碰撞速度。由发光物质蒸发后气体密度打算。形成的密饱和气体蒸发后导电率或电阻不变，一般 V0915V/cm，依据灯管直径及灯管冷却方式，水冷毛细灯400V/cm。V0大则点灯快，但影响寿命，还会产生湍流，谱线也不同。P（3） 工作电流I0。 I = 。 热电子汞分子流量I00V大管壁负荷大，0
9、温度高，一般掌握在 1.52.5A/cm2。（4） UV 灯点火电压Vz前述。（5） UV 灯管壁负荷 W/cm2，一般15W/cm2灯管石英纯度高可达 300W/cm2，再高需水冷管壁，总结，V0布不同，哪条线强弱不一样。I 不同光谱分0其次节 UV 灯具构造反光、冷却、隔热系统灯具构造是UV 设备的核心部件，科技含量最高。一、 UV 反光罩的光学原理及构造1、 UV 灯罩反光原理反光原理也可理解为材料不吸取某波段光将其反射线透射过去，取决于反光板材料。而反射的方向由反光罩的几何构造打算，微观反射方向则取决于反光板外表性物质。表 44 列出不同材料对UV254nm 光反射根本类同于 365n
10、m。表 4-5 说明反射板外表晶体构造对UV 光反射、氧化后晶体构造变化了。表 44 看出，亮亮的镀镍，对UV 光反射系数低于白灰和漆。材料对紫外线波长 254nm的反射系数%对可见光的反射系数%表 4-4某些材料对紫外线和可见光的反射系数外表未处理的铝40-6060-75外表处理的铝60-9090白搪瓷5-1090-95白 漆4690白 灰4080白磁砖4.775氧化镁80-9396氧化锌2.588镍3888表 4-5经过氧化抛光的铝外表对不同波长的紫外线反射率波长nm 254A反射率% 83288853658831687357884208955090图 416 试验，反光板外表平滑则反射光
11、聚焦,而粗糙外表产生漫反射不聚焦，在焦点光强弱，反射率并未转变。反光板光滑与粗糙各有不同用途，例如光油不需聚焦，油墨要聚焦。2、 UV 灯反射罩几种根本构造三种。图 417 所示三种构造留意：几何光学说焦点是依据点光源或线光源为根底的，而 UV 灯管非线性， 因此这里焦点概念不准确。光衰减与灯具构造关系I0I r2I 灯管外表光强0I到达被照物光强。图 418 光程r=a+ b，当灯罩开口小时 a小，则灯管距反光板很近，灯罩易被烤化。（1） 聚焦型：厚墨或遮盖墨，焦点处T 高。（2） 散光型：透亮或薄油墨，焦点处T 低。（3） 低温灯罩，用隔热方法，反射板透红外法，前隔热玻璃法，前置水套法，好
12、灯管最重要。二、 UV 灯的冷却系统冷却系统任务：1、灯管外表，2、灯具，3、被照物，前述所知UV 灯管外表温度 6001000，否则金属会分散不参与发光。1、 风冷却系统风机、风道、灯箱内风路风机：参数、风量、风压、风速功率、噪声、风量打算于灯管功率， 主要由电机功率打算，风压、风速与风路长度，通风面积、灯具构造相关，风压、低、中、高风机，由电机转速及风机叶片整体入出排风路图421 所示。2、 风机参数选择3、 风路设计原理为了使风机有效工作，风机风路根本原则：出、入口面积大于风机处面积。（1） 入风路设计原理入风是风机产生负压将风吸入，风管内中心风速大，依据流体力学原理， p ，中心压强低
13、，风管壁有摩擦风速低，风从中心走空气分子与壁碰V撞少，可用软管，拐弯不限。（2） 出风路设计原理出风是正压，可视为空气分子小球发出，与壁产生碰撞，要求壁光滑，虾米弯，出风口无风阻，如外排时有障碍物或反向风吹，图424 所示。（3） 灯箱内部风路设计要求： 灯管各处冷却均匀 灯管冷却温度恰当，不能过低或高。 灯具，电路得到恰当冷却图 425 示三种风路设计出风有上、侧两种形式进风形式如图 426，427图 4-27 侧吸风 UV 灯箱进风形式4、 水冷却灯箱设计1 水冷风冷比较空气特点：热的不良导体，分子密度低，气体散热时喷一点水就不开锅， 因此：空气冷却需灯箱，风管路空间大不受限。水特点：热导体，分子离度高。因此：很小水量
