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Das richtige Spektrum für die UV-Härtung

UV-Härtung ist ein Verfahren, bei dem ultraviolettes (UV) Licht Klebstoffe, Beschichtungen und Lacke schnell aushärtet. Einer der Schlüsselfaktoren für eine erfolgreiche UV-Härtung ist die Auswahl des richtigen UV-Spektrums. Dieser Artikel befasst sich mit den verschiedenen UV-Spektren und wie mit der UV-LED-Technologie eine vollständige Aushärtung in dünnen oder dicken Klebstoffschichten erreicht werden kann.

Spektralbereiche, Lichtquellen, Anwendungen
Spektralbereiche, Lichtquellen, Anwendungen

Aushärtespektrum und Klebstoffschichtdicke

Bei der Lichthärtung werden hauptsächlich zwei Arten von UV-Spektren verwendet: Nahes UV (NUV) und tiefes UV (DUV). DUV hat einen Wellenlängenbereich zwischen 100 und 300 Nanometern (nm). Die Druck- und Verpackungsindustrie nutzt dieses Spektrum, um Farben oder dünne Beschichtungen zu härten und klebfreie Oberflächen mit lichtempfindlichen Materialien zu erzeugen, die für herkömmliche Quecksilberdampf- oder Excimerlampen entwickelt wurden.

NUV deckt den Spektralbereich von 300 bis 400 nm ab. Es kann tief in den Klebstoff eindringen und ermöglicht so eine vollständige Aushärtung auch bei dicken Schichten. Diese Eigenschaft ist für viele UV-Härtungsanwendungen in der Automobil-, Elektronik-, Medizin- und Optikindustrie von entscheidender Bedeutung. Und in einigen schwierigen Fällen (besonders dicke Klebstoffschichten) kann es notwendig sein, das Aushärtungsspektrum weit in den sichtbaren Bereich (VIS) bis 450 nm auszudehnen. Hochleistungs-UV-LEDs mit einer zentralen Wellenlänge (CWL) um 365, 385, 405 und 435 nm sind die bevorzugte Lichtquelle für NUV-Härtungsanwendungen.

Bei der Auswahl des UV-Spektrums für die Aushärtung muss die Dicke der Klebstoffschicht berücksichtigt werden. Licht mit längeren Wellenlängen kann tiefer in dicke Klebstoffschichten eindringen und zu einer vollständigen Aushärtung führen. Kürzere Wellenlängen sind für die Oberflächenhärtung besser geeignet. Kürzlich eingeführte lichthärtende Produkte sind jedoch häufig für UV-LED-Lichtquellen optimiert und benötigen nicht zwangsläufig DUV-Strahlung, um klebfreie Oberflächen zu erzielen.

Vorteile der Breitbandbelichtung

Es ist außerdem wichtig zu beachten, dass je nach Klebstofftyp und Anwendung unterschiedliche UV-Spektren erforderlich sein können, um eine vollständige Aushärtung zu erreichen. In einigen Fällen kann eine Kombination aus niedrigeren und höheren Spektralbereichen erforderlich sein, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen. Beispielsweise gibt es Anwendungen, bei denen der Aushärtungsprozess mit Strahlung im Bereich von CWL 405 oder 435 nm eingeleitet wird, gefolgt von 365 nm, um die (Oberflächen-) Aushärtung abzuschließen.

Breitbandige UV-LED-Lichtquellen: Erzielen einer vollständigen Aushärtung
Breitbandige UV-LED-Lichtquellen: Vollständige Aushärtung dicker Klebstoffschichten

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