UV固化工艺是光化学反应最前沿的应用,通过一定强度的紫外光照射,瞬间固化油墨、涂料、胶等相关化学品。随着科技的发展,UV固化工艺所涉及领域也更加广泛。UV固化工艺从1960诞生以来,就广泛地应用于汽车、电子、通讯、航空航天、金属、玻璃及塑料等制品的制造上,在全球涂装工业中占有4%的比例,是一个数十亿美元的大市场。凭籍其对产品品质的提高和优良的环境表现,以每年10%以上的速度替代传统固化工艺。
随着UV光固化涂料在车灯,手机和电视机壳等塑胶件的表面处理的日益广泛,各种配套的UV光固化涂装生产线的对品质和无尘的要求也越来越高,所以UV固化工艺也会随着涂料、技术的更新而进一步完善。
UV固化工艺中UV膜一般是双层结构,透明的基膜和半透明的粘附层,透明的基膜对UV吸收作用很小甚至无吸收作用,而半透明的粘附层对UV具有选择性吸收,待切割的片子有能透过UV的(如石英)和不能透过UV的(如硅片、多数陶瓷片)。UV同化处理就是用UV使粘附层的粘性降低或完全失去,因此UV固化工艺必须考虑以下几个问题。
1.紫外线的波长,紫外线的波长通常在5~400nm,但对光源来说很难保证能提供单色光,即使是单色光也很难控制在较窄的波长范围内,即使使用滤透片。常见的2种UV光源的波长分布情况。对半导体最常采用的是365nm为吸收峰的UV膜,在此波长范围内的紫外光最能有效使粘附层的胶变性失去原先的粘性,与此波长相差越大则对胶的改性作用越弱。在生产中,一般选用低电压、光源辐射均匀、发热少和光源价格低而寿命长的灯光源,萤光紫外灯成了首选。
2.紫外光强,为了满足生产要求的快速,紫外光源的能量密度应足够大,以使UV膜粘附层粘性在较短的时间内降到足够低。若紫外光的光强弱,会使表层变性而内部变性很慢,因表层胶变性后对UV阻隔作用变大,会使后续的同化时间变得相当长,胶膜厚时甚至不能完全去掉粘性;照射时间过长,设备内部温升也大,容易破坏胶膜且使芯片受到不良影响,同时安全性也降低。
3.照射时间,照射时间长短主要取决于UV粘附层厚度、粘附层接收到的UV能量密度。对于同一品种,其胶膜的厚度是一定的,如划硅圆片的UV膜厚度较划硬质材料的陶瓷或石英的要更薄。生产中一般固定UV光强,而通过调节UV照射时间来适应不同膜厚的变化,照射的时间越长,接收的能量越多,使设备能够得到充分利用。
4安全,UV对人的眼睛有伤害作用,长期刺激皮肤还会引起皮肤癌等。因此在生产中,UV不可照射到人体的任何部位,设备必须要有安全防护,并保证在UV未关断的情况下不能打开密封盖,即使强行打开了密封盖,设备也能自动切断电源,以保证UV不泄漏。