uv印刷技术讲义

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1、第一章UV固化设备（见书的第四章）第一节UV固化光源一、UV灯管的结构及材料特性（一）UV灯管的结构：如图4-1所示观察灯管质量第一步从外观上看以下几处（1）灯管直线度：用车床烧出来的灯管直经度高；（2）圆度：灯管排气时要用火烤灯管，边烤边排气清洗，烤的温度不均匀会出现蛇形；（3）焊封钢片：看钢片较厚，双面焊接，焊口光滑。钢片是电极与导线连接体。（4）引线：引线用耐高温度由压导线，阻燃。接线端子用镀银，镀镍也可以。（二）石英管壁基本要求：（1）透UV光高，表4-1所示，红外低透表4-1透明石英玻璃UV光透射率波长/nm透射

2、率/%波长/nm透射率/%波长/nm透射率/%波长/nm透射率/%2176.023441.925262.027691.222010.123641.925673.028091.622421.223841.326082.029092.022628.024041.326487.530091.822824.024241.926890.035092.023038.024443.527291.040092.423240.924850.9（1）热膨胀系数低，一般为5×10-7。如图4-4（3）石英纯度：最有害物质：羟基钠、钾属碱性物质，

3、而石英为酸性物质。国产长管卤素灯不易启动是因为羟基含量高，开始点能着，高温下生成卤化氢捕捉电子，点几次就点不着了。短管可点着是因为管压降高。总结：（4）石英质量会给UV灯造成如下损坏①灯管弯曲悬垂：杂质含量高、耐温低；②灯管壁发污白：高温下石英挥发；③灯管中间部位发黑：羟基含量过高，高温下生成水；④卤化物灯难点着，最终点不着：羟基高，钠钾含量高。（三）电极，如图4-6所示1、电极材料：钍钨——功函数2.6eV工作温度2200-2500℃钡钨——功函数1.63-2.07eV工作温度1500-1900℃功函数低工作温度易启动，

4、但耐温低灯的寿命低。2、电极结构：如图4-6所示。一般用储备式电极。芯杆是发射电子外，顶端温度最高，直径计算1.5A/m2m。顶端尖放电好，灯易启动，但耗较大。一般用圆头边缘无毛刺。如图4-7所示。由外螺旋给芯杆散热，同时内部储存电子粉Ba3WO6补充芯杆蒸发掉的Ba，如补充不及时则电子溅射纯钨使电极附近处——发黑，补充过快则很快Ba用完，减少灯寿命。补充速度决定于芯杆及螺旋体的温度，而电极温度与下面几个因素有关。（1）芯杆直径（2）螺旋体直径长度（3）芯杆从螺旋体伸出的长度购买灯管进仔细观察电极以下部位：（1）芯杆直径（

5、2）芯杆螺旋体端头光滑否（3）芯杆从螺旋体伸出长度（4）芯杆螺旋光亮，外表有漏出的电子粉（四）UV灯发光物质——汞金属卤化物1、光谱概念（1）连续谱——汞（2）线光谱——金属2、汞——特征光谱254、297、303、365、404、435哪条线强由灯内汞蒸气压决定气压高红移，因为短波被吸收。黑光灯——低压灯——254、313强杀菌固化灯——中高压灯——303、365强马路灯——高压灯——可见光较强3、金属卤化物灯卤化物是稳定金属，卤族不发光金属灯内＋汞（减少自吸收）根据油墨吸收谱选择不同金属发光物质，如深色或厚油墨用铅——

6、汞灯，光谱如图4-11所示350-420nm较强，一般光油用二苯甲酮作光引发剂、引发光谱280nm左右，用锑灯。4、金卤灯应注意问题金属含与石英反应，金属发光时在灯管中心区，不会碰玻璃，低温时复合为卤化物，因此管壁要低温，此处已复合为卤物，一般灯管直径大些。5、UV灯内的启动气体UV灯启动过程如图轰击热电子氩气泵金属6、灯管内气体放电过程灯中心向外辐射外一层辐射（内辐射被吸胶）最外层辐射到灯管外，灯管直径大则辐射到外面的面积较大，灯管壁负载小，如图4－12，254nm实验，D728nm时辐射下降。灯管内温度分布如下图，中心

7、温度——中心温度散不出去，高功率灯需D大，保证管壁处800℃,T<800℃,否则灯管不耐用。UV灯电泵蒸发后为非饱和气体使得每个分子都发光，保持灯电压不变。二、UV灯电参数及启动过程1、气体放电的全伏——安特性曲线，图4－14，OA段——点火电压Vz作用下，个别电子产生小电流，此时电压最高，电流最小。AB段——氩气电离前，滤出电子在正作用下运动形成电流很小。BC段——雪崩段、氩气电离形成电流。CD段——雪崩使汞或金属电离，此时发光物质增多，灯电电阻减小，C点开始汞发光——Vz点火电压，变压器需提供高电压Vz使之点火，可用触

8、发器也可用漏磁变压器实现，从D点电压降低——电阻小。此时为辉光放电（发兰光）。EF段——维持正常辉光放电，电极并未全部发射电子，此时电压不变。FG段——阴极全部参与发射，电流增大，F点后V升形成异常辉光放电。GH段——电流再增加，电极温度上升形成热电子发射，电阻减小，管压下降，形成弱光放电段。负V－A特