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如何正确选用UV灯管及变压器

2021.2.16

因化在印刷行业的应用发展极为迅速。表格、单据、塑料、奖券、磁卡、标签等产品,都普遍使用UV材料,而且应用了几乎现在所有的印刷方式和印刷机型,而这些印刷机都需配装UV因化机。由于印刷机机型复杂,导致固化机型也相应地种类繁多。产选装UV固化机经常令印刷厂家摸不着头脑。

UV因化机的核心部件是UV灯和变压器。固化效果如何,关键是UV灯管及变压器参数的选择和匹配,使灯zui有效地辐射出365nm的紫外光。作者从事此项研究工作多年,实验证实UV灯管变压器应是匹配好的一套系统,选购时不能分别,以如何配套,如何选择其参数呢?作者根据自己经验谈一些看法,与同行商榷。

一、 UV灯参数的确定
1. UV灯的主要参数:主波长(一般印刷中固化灯波长是365nm);灯管弧长L(即发出紫外光的有效长度);灯管轼率密度P。(每厘米输出功率,如80瓦/厘米);灯管总功率P;灯电压U;灯电流I;灯管直径;灯管内导电物质等等。
2,UV灯管参的确定:
1) 灯管弧长L:被固化物的zui在宽度加2厘米;
2) 灯管功率密度P。:功率密度大,灯管的紫外线效率就高,所以应根据被固化物运动速度及固化材料的特性,选取功率密度。
3) 灯管电流I:一般灯管电流小于10A,因为电流大,变压器次级热损耗大,变压器次级绕组线粗造成变压器体积大。但电流也不能过小,一般要在于。灯管电流的大小可通过变压器调整,一般无通过高速漏针输出电流调整至zui大,再通过电容调低电流,zui小可调至1-2A,但通过电容并不能调整灯管电流。
4) 灯管总功率P=L乘P。
5) 灯管直径:实验证明,灯内电流密度大,则输出紫外线成分高,如160W/cm的灯管选用28mm的管壁,紫外线强度为390W/cm平方,而和22.5mm的管壁时,紫外线强度为620W/cm平方。当P。确定后,则管壁单位面积能量负荷大,管壁温度高,灯管寿命低。可以通过水冷或风冷降低管壁温度以提高寿命。
6) 灯管内导电:UV在化灯一般常用汞灯,也有金属卤化物灯。低功率密度一般用汞灯。汞灯输出365nm线范围宽,一般有固化作用的能量是输入能量的18%-23%为可见光和红外光。而金属卤化物灯,通过几种卤化物混合,使紫外光输出能量增加,提高了固经效率,同时减少了热量辐射,一般用于高功率密度灯。汞灯寿命长,一般为600-2000小时,卤素灯寿命短,一般为200-1000小时。

二、 变压器参数的确定
UV固化选用变压器时,以下参数较为重要:包括输入电压、输出电压、输入电流、电流。由于灯管内部导电是阴极发射热电子激发汞分子使之汽化导电,灯内离子导电是随汞分子汽化过程而变化的,因此以上参数也是有变化的过程,一般经过3-5分钟达到稳定。下面分别介绍几个主要参数的变化过程及选定方法。
1) 输入电压:一般3KW以上变压器输入电压选用380V。
2) 输出电压:输出开路电压是灯设计电压的120%-125%,这样才能激发灯管开启。
3) 输出电流与输出电压。:接通变压器灯管电压即为变压器开路电压,此时灯管电流为零。随着热电子发射导电,灯电压急剧下降,而电流随之上升,电子碰撞汞分子使之激发,电子运动受到阴碍,电流略有下降,电压上升,当过饱和汞全部被汽化导电后,电流上升到稳定状态,电压下降到稳定值。

三、 选用UV灯管和变压器的一般方法
正确选用UV灯管和变压器的目的是zui有效地辐射365nm波长的紫外线。以下讲座的内容是从理论上简单介绍一些参数的,以选用灯管和变压器时,实践经验很重要。下面介绍一般的选用方法。
1) 确定灯管参数,根据固化要求选取功率密度,例如轮转机固化速度快,功率应选120-160W/cm,丝网机印刷速度慢,应选用功率低的灯管。
2) 选择灯电流,如灯管总功率是3-12KW,则电流选4.5-10A。
3) 选择电压,总功率除以电流为电压值。例如总功率4KW、电流取5.2A,电压为770V。
变压器参数要符合灯管的要求,但变压器大电流要大于电流峰值,一般是工作电流的120%为宜。电压应取三组以上抽头,因为灯管在制作过程中随机性较大,参数不稳定,用变压器三组抽头分别试一下,使变压器输出电压接近灯管实际电压。




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