紫外光固化技术介绍

在狭义上的解释，光是一种人类眼睛可以看见的电磁波(可见光谱);在科学上的定义，光有时候是指所有的电磁波谱。其中紫外线是为10nm～400nm(纳米)的光线，英语为ultraviolet(缩写为UV)，紫外线的英文名是Ultraviolet，其中的ultra-意为“高于，超越”。太阳光谱上，紫外线的频率高于可见光线。可以分为UVA(320nm～400nm，低频长)、UVB(波长280nm～320nm，中频中波)、UVC(波长100nm～280nm，高频短波)、EUV(10nm～100nm，超高频)。

UV固化原理

UV胶固化是紫外光固化材料中的光引发剂(或光敏剂)在紫外光照射下吸收紫外光产生活性自由基或阳离子，引发单体或者低聚物聚合、交联和接枝等化学反应，在几秒钟内从液体转变为固体。

每种UV都有不同的波长范围，这决定了它可以穿透基片的深度。根据所使用的基材和期望的固化效果，可选择合适的UV：

● UVC是一种短波紫外线(200nm-280nm)，它在250 ~ 260 nm范围内提供强大的输出，但在空气中传播不佳。由于氧气可以阻挡UVC，许多应用涉及氮气吹扫环境的使用。主要用于顶部表面固化，产生表面硬度和耐磨性(UVC使涂料具有抗划痕性能)。常见用途包括：纸张和塑料表面的透明涂层光学和汽车镜片的硬涂层;消毒和杀菌应用;DNA交联;表面改性。

● UVB是一种中波紫外线(280nm-320nm)，能够深度渗透固化，创造涂层和粘接韧性。常见用途包括：固化涂料、粘合剂和油墨，还包括消毒、灭菌。

● UVA是一种长波紫外线(320nm-395nm)，用于固化最深层，并提供附着力。常见用途包括：固化油墨、涂料和粘合剂;UV检验;UV荧光。

● UVV是一种可见光紫外线(395nm-455nm)，它用于固化最深区域，并负责这些配方的粘附性能。UVV与白色和银色导电颜料的效果很好。常见用途包括：银导电油墨;二氧化钛颜料涂料;粘合剂和深层灌封化合物。

UV LED与传统汞灯固化

UV LED与传统汞灯固化都是依靠光照射激发光引发剂，进而促使流体中所包含的单体和预聚物通过聚合反应结合，形成硬化的膜层。

UV-LED与UV固化相比，只需要其1/4的电能消耗，大大减少了能源消耗和CO2的排放量。

传统汞灯的辐射水平很容易超过10W/cm2，用于表面固化很容易发热，而UV-LED辐射能量可控制，发热少，对于塑膜等耐热性差或热敏感承印材料的印刷热影响小，只需对印刷精度稍作调整即可。

UV-LED光源元件寿命约为UV光源元件寿命的12倍，光源更换频率大幅降低，器材耗用随之减少。

UV-LED可做到瞬间开启或关闭，无需UV固化所必需的预热及降温时间，作业效率得到提高。

UV-LED方式无臭氧的产生，改善了工人的工作环境，无需再安装捕捉和焚化设备来消除臭氧的危害。

由于UV-LED光源设备与相关配套装置非常紧凑，设置简单，节省空间。从上述各种优势可见，UV-LED固化系统不仅明显降低成本而且还减少了对环境的污染、能源的损耗。

但是相对于传统的UV固化利用了200~450nm的整个紫外光谱来说，UV-LED灯只集中在紫外光谱中一个狭窄的范围，通常是395~405nm。目前UV-LED固化体系虽然有一些是在365nm处固化的，但大多数还是集中在395nm左右，是UV-LED固化常用波长

UV固化的广泛应用

1)印刷行业纸品印刷

在书籍、杂志、包装盒等纸品印刷中，UV 固化灯用于固化油墨。比如高档包装盒上的彩色印刷图案，通过 UV 固化灯快速固化油墨，不仅能使色彩迅速干燥固定，呈现出鲜亮、饱满的色泽，还能提高印刷生产效率，减少等待干燥的时间，实现快速连续印刷。像一些具有特殊工艺要求的艺术纸印刷品，利用 UV 固化技术可以更好地展现细节和质感。

标签印刷：无论是纸质标签还是塑料薄膜标签，UV 固化灯都起着关键作用。像饮料瓶、日化产品瓶身的不干胶标签，在印刷文字、图案和商标时，UV 固化油墨配合 UV 固化灯，能瞬间干燥，确保标签在后续粘贴等工序中不会出现油墨蹭脏、掉色等问题，而且可以精准地呈现出细腻的图案和清晰的文字效果。

塑料卡片印刷：像银行卡、会员卡、身份证等各类塑料卡片，表面印刷信息时采用 UV 固化技术。UV 固化灯可以让卡片上印刷的数字、图案、防伪标识等快速固化，满足大批量快速生产的需求，同时保证印刷质量的耐久性和清晰度，使其能经受住长时间的使用和不同环境的考验。

2)涂装行业

木器涂装：在家具生产中，对木质表面进行涂漆等处理时，UV 固化灯可用于固化木器漆。比如实木家具的桌面、柜门等部位，使用 UV 漆并通过 UV 固化灯照射，能够快速形成坚硬、耐磨且光亮的漆膜，大大缩短了涂装时间，提高了家具生产效率，并且环保性相对较好，减少了有机溶剂挥发带来的污染。

汽车涂装：部分汽车零部件，如轮毂、内饰塑料件等会采用 UV 涂料并借助 UV 固化灯来固化涂层。对于轮毂而言，UV 固化涂层可以提供良好的耐腐蚀性、耐磨性以及美观的外观效果;而内饰塑料件通过 UV 固化可以获得耐刮擦、质感好的表面，提升车内整体的品质感，同时也符合汽车行业对高效生产和环保的要求。

3D 打印后处理：在 3D 打印领域，一些打印出来的物件需要进行表面处理来提升其性能和外观。使用 UV 固化涂料配合 UV 固化灯，可以对 3D 打印的塑料、树脂等材质的模型进行快速固化处理，增强模型的强度、硬度，改善表面的光滑度和色泽，使其更接近最终产品的要求，也拓宽了 3D 打印在更多实际应用场景中的使用范围。

3)电子电器行业

线路板制作：在印刷线路板(PCB)生产过程中，需要对线路板上的阻焊油墨、字符油墨等进行固化，UV 固化灯可以精准、快速地完成这一任务。它能保证油墨固化完全，使线路板具备良好的绝缘性、耐腐蚀性等性能，对于高精度、高密度的线路板制作来说尤为重要，有助于提高线路板生产的良品率和生产效率。

显示屏制造：像液晶显示屏(LCD)、有机发光二极管显示屏(OLED)等制造过程中，涉及到一些光刻胶、密封胶等材料的固化，UV 固化灯能够提供合适的固化条件，确保胶层性能稳定，对显示屏的显示效果、密封性以及使用寿命等方面都有着积极的影响，保障显示屏的高质量生产。

电子元器件封装：对于一些小型电子元器件，如芯片、二极管等，在封装过程中采用 UV 固化材料结合 UV 固化灯，可以快速形成牢固的封装保护结构，提高元器件的防潮、防尘、抗冲击等性能，并且可以实现快速自动化封装，满足电子行业大规模、高效率生产的需求。

4)医疗行业

医疗器械制造：例如一些塑料材质的医用导管、注射器外壳等，在表面处理时使用 UV 固化涂料并通过 UV 固化灯固化，可以使表面具有良好的生物相容性、耐化学腐蚀性以及易清洁等特点，符合医疗器械在使用过程中的卫生和安全要求，同时提高生产效率，便于大规模生产这类医疗器械产品。

牙科材料固化：在牙科修复领域，像光固化树脂材料用于补牙、制作牙冠等，UV 固化灯(通常是特定波长的光固化灯)可以在短时间内将树脂材料固化成型，精确地修复牙齿的形状和功能，操作方便快捷，而且能让树脂材料与牙齿结构更好地贴合，保证修复效果的持久性和美观性。

5)建材装饰行业

木地板涂装：木地板表面的漆层固化常采用 UV 固化技术，UV 固化灯能快速固化木地板上的耐磨漆、UV 漆等，增强木地板表面的硬度、耐磨性和抗污性，延长木地板的使用寿命，同时可以实现连续化的快速涂装生产，提高生产效率，满足市场对于木地板美观和耐用的双重要求。

玻璃装饰：在玻璃制品上进行彩绘、镀膜等装饰处理时，UV 固化灯可用于固化相应的涂料、油墨或薄膜材料。比如建筑玻璃上的艺术彩绘，通过 UV 固化灯固化后，色彩持久鲜艳，图案牢固，或者在玻璃表面镀上一层具有特殊功能(如防紫外线、隔热等)的 UV 固化薄膜，利用 UV 固化灯快速成型，提升玻璃的功能性和装饰性。

人造板材装饰：像三聚氰胺板、防火板等人造板材，在表面装饰层的固化方面，UV 固化灯可以让表面的装饰纸、浸渍纸等通过 UV 固化胶与板材更好地贴合，固化形成美观、耐用的表面，提升人造板材的品质，使其广泛应用于家具制造、室内装修等领域。