Technologie de polymérisation UV

1. Qu'est-ce que la technologie de polymérisation UV ?

La technologie de polymérisation UV est une technique de séchage instantané qui consiste à appliquer des rayons ultraviolets sur des résines telles que les revêtements, les adhésifs, les encres de marquage et les photorésines, etc., afin de provoquer leur photopolymérisation. Les méthodes de polymérisation par séchage à chaud ou par mélange de deux liquides prennent généralement de quelques secondes à plusieurs heures.

Il y a une quarantaine d'années, cette technologie a d'abord été utilisée concrètement pour sécher les impressions sur contreplaqué destiné aux matériaux de construction. Depuis, elle a trouvé des applications dans des domaines spécifiques.

Récemment, les performances des résines photopolymérisables ont connu une nette amélioration. De plus, différents types de résines photopolymérisables sont désormais disponibles et leur utilisation, ainsi que le marché, connaissent une croissance rapide, grâce à leurs avantages en termes d'économie d'énergie et d'espace, de réduction des déchets, de productivité élevée et de traitement à basse température.

De plus, les UV conviennent également au moulage optique car ils possèdent une densité d'énergie élevée et peuvent se focaliser sur des diamètres de point minimaux, ce qui permet d'obtenir facilement des produits moulés de haute précision.

En résumé, la résine photopolymérisable aux UV, étant un agent non solvant, ne contient aucun solvant organique susceptible d'avoir des effets néfastes sur l'environnement (par exemple, la pollution atmosphérique). De plus, grâce à une consommation d'énergie réduite et à des émissions de dioxyde de carbone moindres, cette technologie contribue à diminuer l'impact environnemental.

2. Caractéristiques du durcissement UV

1. La réaction de durcissement se produit en quelques secondes.

Lors de la réaction de durcissement, le monomère (liquide) se transforme en polymère (solide) en quelques secondes.

2. Excellente réactivité environnementale

Étant donné que le matériau est entièrement polymérisé par photopolymérisation sans solvant, il est très efficace pour répondre aux exigences des réglementations et ordonnances environnementales telles que la loi PRTR (Registre des rejets et transferts de polluants) ou la norme ISO 14000.

3. Idéal pour l'automatisation des processus

Les matériaux polymérisables aux UV ne durcissent que sous l'effet de la lumière et, contrairement aux matériaux thermodurcissables, leur durcissement n'est pas progressif lors de la conservation. De ce fait, leur durée de vie en pot est suffisamment courte pour permettre leur utilisation dans les processus automatisés.

4. Un traitement à basse température est possible

Grâce à la brièveté du processus, il est possible de contrôler l'élévation de température de l'objet cible. C'est l'une des raisons pour lesquelles cette technique est utilisée dans la plupart des composants électroniques sensibles à la chaleur.

5. Convient à tous types d'applications grâce à la variété de matériaux disponibles.

Ces matériaux présentent une dureté et une brillance de surface élevées. De plus, ils sont disponibles dans de nombreuses couleurs et peuvent donc être utilisés à diverses fins.

3. Principe de la technologie de polymérisation UV

Le procédé de transformation d'un monomère (liquide) en polymère (solide) à l'aide d'UV est appelé polymérisation UV, et le matériau organique synthétique à polymériser est appelé résine polymérisable aux UV.

La résine durcissable aux UV est un composé constitué de :

(a) monomère, (b) oligomère, (c) initiateur de photopolymérisation et (d) divers additifs (stabilisants, charges, pigments, etc.).

(a) Un monomère est une matière organique qui est polymérisée et transformée en molécules de polymère plus grandes pour former du plastique. (b) Un oligomère est une matière ayant déjà réagi avec des monomères. De la même manière qu'un monomère, un oligomère est polymérisé et transformé en molécules plus grandes pour former du plastique. Les monomères et les oligomères ne polymérisent pas spontanément ; ils sont donc combinés à un initiateur de photopolymérisation pour amorcer la réaction. (c) L'initiateur de photopolymérisation est excité par l'absorption de lumière, ce qui déclenche des réactions telles que les suivantes :

(b) (1) Clivage, (2) Abstraction d'hydrogène et (3) Transfert d'électrons.

(c) Cette réaction génère des substances telles que des radicaux libres, des ions hydrogène, etc., qui l'amorcent. Ces radicaux libres, ions hydrogène, etc., attaquent les molécules d'oligomères ou de monomères, induisant une polymérisation ou une réticulation tridimensionnelle. Si des molécules de taille supérieure à la taille spécifiée se forment lors de cette réaction, elles passent de l'état liquide à l'état solide sous l'effet des UV. (d) Divers additifs (stabilisant, charge, pigment, etc.) sont ajoutés à la composition de résine photopolymérisable selon les besoins.

(d) lui donner de la stabilité, de la force, etc.

(e) La résine durcissable aux UV à l'état liquide, qui est très fluide, est généralement durcie selon les étapes suivantes :

(f) (1) Les initiateurs de photopolymérisation absorbent les UV.

(g) (2) Ces initiateurs de photopolymérisation qui ont absorbé des UV sont excités.

(h) (3) Les initiateurs de photopolymérisation activés réagissent avec les composants de la résine tels que l'oligomère, le monomère, etc., par décomposition.

(i) (4) De plus, ces produits réagissent avec les composants de la résine et une réaction en chaîne se produit. Ensuite, la réaction de réticulation tridimensionnelle se produit, le poids moléculaire augmente et la résine est durcie.

(j) 4. Qu'est-ce que l'UV ?

(k) Les UV sont une onde électromagnétique d'une longueur d'onde de 100 à 380 nm, plus longue que celle des rayons X mais plus courte que celle des rayons visibles.

(l) Les UV sont classés en trois catégories présentées ci-dessous en fonction de leur longueur d'onde :

(m) UV-A (315-380 nm)

(n) UV-B (280-315 nm)

(o) UV-C (100-280 nm)

(p) Lorsque les UV sont utilisés pour durcir la résine, les unités suivantes sont utilisées pour mesurer la quantité de rayonnement UV :

(q) - Intensité d'irradiation (mW/cm2)

(r) Intensité d'irradiation par unité de surface

(s) - Exposition aux UV (mJ/cm2)

(t) Énergie d'irradiation par unité de surface et quantité totale de photons atteignant la surface. Produit de l'intensité d'irradiation et du temps.

(u) - Relation entre l'exposition aux UV et l'intensité d'irradiation

(v) E=I x T

(w) E=exposition aux UV (mJ/cm2)

(x) I = Intensité (mW/cm2)

(y) T = Temps d'irradiation (s)

(z) Étant donné que l'exposition aux UV requise pour le durcissement dépend du matériau, le temps d'irradiation requis peut être obtenu en utilisant la formule ci-dessus si vous connaissez l'intensité d'irradiation UV.

(aa) 5. Présentation du produit

(ab) Équipement de polymérisation UV portable

(ac) L'équipement de durcissement de type portable est l'équipement de durcissement UV le plus petit et le moins cher de notre gamme de produits.

(annonce) Équipement de polymérisation UV intégré

(ae) L'équipement de polymérisation UV intégré est fourni avec le mécanisme minimum requis pour l'utilisation de la lampe UV et peut être connecté à un équipement doté d'un convoyeur.

Cet équipement se compose d'une lampe, d'un irradiateur, d'une source d'alimentation et d'un système de refroidissement. Des accessoires peuvent être ajoutés à l'irradiateur. Différents types de sources d'alimentation sont disponibles, de l'onduleur simple aux onduleurs multitypes.

Équipement de polymérisation UV de bureau

Cet appareil de polymérisation UV est conçu pour une utilisation sur bureau. Compact, il nécessite peu d'espace et est très économique. Il est particulièrement adapté aux essais et aux expérimentations.

Cet appareil est doté d'un mécanisme d'obturation intégré. La durée d'irradiation souhaitée peut être réglée pour une efficacité optimale.

Équipement de polymérisation UV de type convoyeur

L'équipement de polymérisation UV de type convoyeur est fourni avec différents convoyeurs.

Nous concevons et fabriquons une large gamme d'équipements, allant des équipements de polymérisation UV compacts dotés de convoyeurs compacts aux équipements de grande taille disposant de diverses méthodes de transfert, et nous proposons toujours des équipements adaptés aux exigences du client.