特别报道 | UV LED解决方案的可持续性优势及前景!
2023-05-05 11:25:12.0 来源:全球印刷与包装工业 责编:覃子喻
- 摘要:
- UV光固化用于固化或干燥各种工业印刷应用中的油墨、涂料和粘合剂。传统上,UV灯由汞供电以产生热量,然后发光。然而,发光二极管 (LED) 供电灯的可用性提供了一种可以说更环保的替代方案,因为解决方案能够将电能直接转化为光能。
03
冷却系统
UV和UV LED的一个复杂问题是需要冷却,主要可选的有风冷和水冷技术。
“当电流通过UV LED技术时,其中30%-40%会转化为UV能量的波长,从相关设备向外辐射。平衡转化为热能,必须通过强制空气循环或水循环将其去除,”希思科特解释道,“适当的冷却可将LED结温稳定在最佳设定点,是确保最佳系统性能、UV输出和产品寿命的最重要因素之一。因此,冷却的选择及其设计不是一件小事。”
Integration Technology集团市场部经理尼尔·斯蒂克兰也表示,冷却系统的可持续性取决于环境。“水冷具有明显的性能优势,但会带来额外成本,而空气冷却虽然效率较低,但不需要冷却器或水源。移除的热量当然可以用来帮助在较凉爽的环境中加热房间。”
此外,希思科特认为冷却方法最重要的是取决于UV系统所需的固化输出。“当需要更高水平的UV输出时,必须用水循环冷却LED,因为这是最有效的。当需要较低水平的UV输出时,系统用水或空气冷却。只要冷却系统针对UV输出水平进行了适当设计,并且随着时间的推移得到了充分维护,任何一种方法都是可以接受的。另外,还必须考虑设施的周围环境,因为更高的温度、更大的相对湿度和来自其他过程的空气中的微粒可能会影响这两种冷却技术的有效性。”
谈到风冷方法,霍格说这些系统不需要外部冷却系统,因此与水冷系统相比,它们通常更便宜并且需要更少的维护。“风冷系统具有较低的能源需求和较低的运营成本;水冷系统提供更小的外形尺寸和更高的峰值辐照度,但需要稍微多一点的能量来运行。”
希思科特对此表示同意,并指出从可持续性的角度来看,空气冷却需要更少的电力并消除了水调节,水调节由腐蚀抑制剂和乙二醇的精确稀释溶液组成。
水冷系统也有优点和局限性。希思科特指出,发出更大UV输出的水冷系统更有可能驱动更快的机器速度、增加容量、改善固化,并允许在生产线上运行更大范围的UV固化化学品。“水冷也能更好地保持较低的LED结温,从而提高设备稳定性、性能和产品寿命。”
格里森贝克表示,与其他选择相比,水冷能够更有效地从系统中吸收更多热量。“空气系统通常会在周围环境中产生热量,这进一步加重了建筑物中的任何温度调节。由于水在封闭系统中循环,因此它为温度稳定性和可持续性提供了最佳解决方案。”
从可持续发展的角度来看,伯格认为风冷UV LED光源的支持者会争辩说,他们使用的能源比水冷器少。“然而,风冷UV LED通常运行在较低的水平并且强度较低。因此,您很可能需要更多的LED灯才能获得良好的固化效果,因为您需要使用水冷版本。”
Baldwin Technology的AMS Spectral UV部门美洲工业销售主管凯文·乔塞尔认为,从可持续性的角度来看,这两种冷却工艺之间实际上没有什么区别。“LED 系统设计师需要考虑的两个因素是输出与寿命的折衷,设计人员需要保持芯片的目标温度以确保更长的使用寿命。”
他解释说,功率最高的系统需要更高的冷却能力。LED的功率越大,对冷却的要求越高,就越有可能使用水作为冷却机制。“用于UV LED的水冷系统是闭环的,这意味着冷却剂通过冷却器运行。这最大限度地减少了对环境的影响。必须记住的是,LED无法从热事件中恢复。使芯片过冷会显着缩短使用寿命。它们不能自我修复,更换芯片的成本可能很高,而且可能会导致计划外的停线情况,这也是代价高昂的。”
它们的不同之处在于UV LED的驱动力要大得多,以产生更高的输出。“这意味着更多的能量被投入到LED中,从而产生更高的UV能量输出,但也需要主动冷却——空气或水,以将芯片保持在允许长寿命的温度范围内。LED的功率越高,冷却要求就越高,”乔塞尔补充道。
大多数用于工业固化的系统,如转换和木材工业,需要高能量和速度,并且主要使用水冷系统。对生产率要求较低的实验室和粘合剂固化系统使用风冷系统。“好消息是从电瓦到光瓦的能量转换在持续地得到改进,这意味着主动冷却要求更低,”乔塞尔继续说道。
- 关于我们|联系方式|诚聘英才|帮助中心|意见反馈|版权声明|媒体秀|渠道代理
- 沪ICP备18018458号-3法律支持:上海市富兰德林律师事务所
- Copyright © 2019上海印搜文化传媒股份有限公司 电话:18816622098