uv印刷技術(shù)講義

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1、第一章UV固化設(shè)備（見書的第四章）第一節(jié)UV固化光源一、UV燈管的結(jié)構(gòu)及材料特性（一）UV燈管的結(jié)構(gòu)：如圖4-1所示觀察燈管質(zhì)量第一步從外觀上看以下幾處（1）燈管直線度：用車床燒出來的燈管直經(jīng)度高；（2）圓度：燈管排氣時要用火烤燈管，邊烤邊排氣清洗，烤的溫度不均勻會出現(xiàn)蛇形；（3）焊封鋼片：看鋼片較厚，雙面焊接，焊口光滑。鋼片是電極與導(dǎo)線連接體。（4）引線：引線用耐高溫度由壓導(dǎo)線，阻燃。接線端子用鍍銀，鍍鎳也可以。（二）石英管壁基本要求：（1）透UV光高，表4-1所示，紅外低透表4-1透明石英玻璃UV光透射率波長/nm透射

2、率/%波長/nm透射率/%波長/nm透射率/%波長/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（1）熱膨脹系數(shù)低，一般為5×10-7。如圖4-4（3）石英純度：最有害物質(zhì)：羥基鈉、鉀屬堿性物質(zhì)，

3、而石英為酸性物質(zhì)。國產(chǎn)長管鹵素?zé)舨灰讍邮且驗榱u基含量高，開始點能著，高溫下生成鹵化氫捕捉電子，點幾次就點不著了。短管可點著是因為管壓降高?？偨Y(jié)：（4）石英質(zhì)量會給UV燈造成如下?lián)p壞①燈管彎曲懸垂：雜質(zhì)含量高、耐溫低；②燈管壁發(fā)污白：高溫下石英揮發(fā)；③燈管中間部位發(fā)黑：羥基含量過高，高溫下生成水；④鹵化物燈難點著，最終點不著：羥基高，鈉鉀含量高。（三）電極，如圖4-6所示1、電極材料：釷鎢——功函數(shù)2.6eV工作溫度2200-2500℃鋇鎢——功函數(shù)1.63-2.07eV工作溫度1500-1900℃功函數(shù)低工作溫度易啟動，

4、但耐溫低燈的壽命低。2、電極結(jié)構(gòu)：如圖4-6所示。一般用儲備式電極。芯桿是發(fā)射電子外，頂端溫度最高，直徑計算1.5A/m2m。頂端尖放電好，燈易啟動，但耗較大。一般用圓頭邊緣無毛刺。如圖4-7所示。由外螺旋給芯桿散熱，同時內(nèi)部儲存電子粉Ba3WO6補充芯桿蒸發(fā)掉的Ba，如補充不及時則電子濺射純鎢使電極附近處——發(fā)黑，補充過快則很快Ba用完，減少燈壽命。補充速度決定于芯桿及螺旋體的溫度，而電極溫度與下面幾個因素有關(guān)。（1）芯桿直徑（2）螺旋體直徑長度（3）芯桿從螺旋體伸出的長度購買燈管進仔細觀察電極以下部位：（1）芯桿直徑（

5、2）芯桿螺旋體端頭光滑否（3）芯桿從螺旋體伸出長度（4）芯桿螺旋光亮，外表有漏出的電子粉（四）UV燈發(fā)光物質(zhì)——汞金屬鹵化物1、光譜概念（1）連續(xù)譜——汞（2）線光譜——金屬2、汞——特征光譜254、297、303、365、404、435哪條線強由燈內(nèi)汞蒸氣壓決定氣壓高紅移，因為短波被吸收。黑光燈——低壓燈——254、313強殺菌固化燈——中高壓燈——303、365強馬路燈——高壓燈——可見光較強3、金屬鹵化物燈鹵化物是穩(wěn)定金屬，鹵族不發(fā)光金屬燈內(nèi)＋汞（減少自吸收）根據(jù)油墨吸收譜選擇不同金屬發(fā)光物質(zhì)，如深色或厚油墨用鉛——

6、汞燈，光譜如圖4-11所示350-420nm較強，一般光油用二苯甲酮作光引發(fā)劑、引發(fā)光譜280nm左右，用銻燈。4、金鹵燈應(yīng)注意問題金屬含與石英反應(yīng)，金屬發(fā)光時在燈管中心區(qū)，不會碰玻璃，低溫時復(fù)合為鹵化物，因此管壁要低溫，此處已復(fù)合為鹵物，一般燈管直徑大些。5、UV燈內(nèi)的啟動氣體UV燈啟動過程如圖轟擊熱電子氬氣泵金屬6、燈管內(nèi)氣體放電過程燈中心向外輻射外一層輻射（內(nèi)輻射被吸膠）最外層輻射到燈管外，燈管直徑大則輻射到外面的面積較大，燈管壁負(fù)載小，如圖4－12，254nm實驗，D728nm時輻射下降。燈管內(nèi)溫度分布如下圖，中心

7、溫度——中心溫度散不出去，高功率燈需D大，保證管壁處800℃,T<800℃,否則燈管不耐用。UV燈電泵蒸發(fā)后為非飽和氣體使得每個分子都發(fā)光，保持燈電壓不變。二、UV燈電參數(shù)及啟動過程1、氣體放電的全伏——安特性曲線，圖4－14，OA段——點火電壓Vz作用下，個別電子產(chǎn)生小電流，此時電壓最高，電流最小。AB段——氬氣電離前，濾出電子在正作用下運動形成電流很小。BC段——雪崩段、氬氣電離形成電流。CD段——雪崩使汞或金屬電離，此時發(fā)光物質(zhì)增多，燈電電阻減小，C點開始汞發(fā)光——Vz點火電壓，變壓器需提供高電壓Vz使之點火，可用觸

8、發(fā)器也可用漏磁變壓器實現(xiàn)，從D點電壓降低——電阻小。此時為輝光放電（發(fā)蘭光）。EF段——維持正常輝光放電，電極并未全部發(fā)射電子，此時電壓不變。FG段——陰極全部參與發(fā)射，電流增大，F(xiàn)點后V升形成異常輝光放電。GH段——電流再增加，電極溫度上升形成熱電子發(fā)射，電阻減小，管壓下降，形成弱光放電段。負(fù)V－A特