Bei der Verwendung von UV-Tinten für dicke Schichten ist es wichtig, dass die Energiezufuhr mit der Absorption des Photoinitiators sowie mit der Geometrie der Tinte übereinstimmt. Wenn das Spektrum der Lampe nicht geeignet ist, entsteht eine „Haut“ auf der Oberfläche, während der Untergrund weiterhin flüssig bleibt. Oder man verbrennt den Untergrund, nur um die Geschwindigkeit zu erhöhen.
Was wirklich wichtig ist
Die Aushärtung bei dicken Schichten hängt von der Übereinstimmung des Spektrums, der maximalen Strahlungsintensität sowie der zugeführten Energiedichte ab. Gallium-basierte UV-Emittenten fokussieren das Licht auf eine Wellenlänge von ca. 365 nm – genau die Wellenlänge, auf der die Photoinitiatoren in den meisten dicken-Schicht-Formulierungen reagieren. Dadurch wird eine gleichmäßige Penetration der Photonen durch die Schicht gewährleistet, sodass die Vernetzung von oben nach unten stattfindet – und nicht nur an der Oberfläche.
Die maximale Strahlungsintensität am Untergrund bestimmt die Aushärtungsgeschwindigkeit. Eine höhere Intensität verkürzt zwar die Verweilzeit – aber nur, wenn die Geometrie des Reflektors sowie die Dichroikbeschichtung so eingestellt sind, dass das benötigte Lichtspektrum konzentriert wird. Die Energiedichte (in mJ/cm²) ist dabei der entscheidende Parameter. Sie kann anhand der Geschwindigkeit und der Leistung der Lampe festgelegt werden; anschließend sollte sie mit einem kalibrierten Spektralradiometer überprüft werden.
Warum dieser Ansatz funktioniert
Wir verwenden für diese Emittenten ozongefreies Quarzs Glas – dadurch wird die Ausstrahlung in der Wellenlänge von 185 nm unterdrückt. Das bedeutet, dass während des Betriebs kein Ozon entsteht – was gut für die Atmung der Mitarbeiter ist und außerdem eine Verdünnungsventilation nicht notwendig macht. Das Ergebnis ist eine sauberere Arbeitsumgebung sowie weniger Pausen aufgrund von Problemen mit der Ventilation.
Bei dicken Schichten sorgt die stabile Ausstrahlung bei 365 nm für eine reproduzierbare Aushärtungstiefe. Dadurch gibt es weniger Ausschuss aufgrund unvollständiger Vernetzung – und die Haftung bleibt auf härteren sowie flexiblen Untergründen gleichmäßig.
Detaillierungen, die man nicht übersehen darf
Ozongefreies Quarzs Glas hat im Vergleich zu Lampen, die Ozon erzeugen, einen geringeren Anteil an Kurzwellen-UV-Strahlung. Stellen Sie sicher, dass der Photoinitiator in Ihrer Tinte bei 365 nm reagiert. Anschließend passen Sie die Leistung der Lampe oder die Verweilzeit so an, dass die erforderliche Energiedichte erreicht wird.
Passen Sie den Emitter außerdem zum Aushärtungsmodul an. Die Fokallänge des Reflektors, der Kühlstrom sowie die Geschwindigkeit des Verschlusses müssen alle mit der Leistungsaufnahme der Lampe übereinstimmen. Betreiben Sie die Lampe mit der vorgeschriebenen Eingangsleistung und überwachen Sie die Ausstrahlung mit einem kalibrierten Spektralradiometer. Der Rückgang der Ausstrahlung ist vorhersehbar – planen Sie daher den Austausch der Lampe aufgrund der gemessenen Energiedichte, nicht nach dem Kalenderdatum.