UVLED 照射器の選び方

UV-LEDは基本UV-B,UV-A波長の単一波長です。
波長としては280nm,310nm,365nm,385nm,395nm,405nmなどがあります。
まず、硬化させる材料がどの波長に感度を一番持っているかを知る必要があります。

高圧水銀ランプは石英ガラス製の発光管の中に高純度の水銀と希ガスが封入されたもので、365nmを主波長として254nm、303nm、313nmの紫外線を効率良く放射します。
メタルハライドランプと比較し、短波長側の紫外線出力が高いことが特徴です。

メタルハライドランプは発光管の中に水銀に加えてハロゲン化物が封入されたもので、200nm～450nm までの広範囲にわたる紫外線を放射します。
高圧UVランプと比較し、365nm付近の出力が高いことが特徴です。

２種のランプともに主波長は365nm付近で,両方ともに短波長も含んでいます。

つまりランプの場合は波長を選ぶ作業はないといえますがUVLEDの場合は波長を選ぶことが重要な決めごととなります。なぜならUVLEDの素子は１波長であるからです。

いままでの経験から想定される波長をあげてみます。
UVLEDへの移行に当たり 365nm波長を使う場合が比率としては多く,塗料材料 インクの材料などは385,395nmの波長でも硬化する場合が多いです。 クリアー系の樹脂の場合　365nmだけでは表面の硬化が十分でない場合が多く,酸素阻害の影響を受けて表面タックが残るケースもあります。
窒素パージして酸素阻害を避ける方法もありますが、樹脂によっては280nmの照射で表面タックが解消する場合もあります。。 またUV硬化パテ、UV硬化ゴムなど厚みのある材料の場合365nmだけでは、深部の硬化が甘い場合があり405nmのような波長を加えることで解消する場合もあります。

ランプからの移行のお客さま以外でも、新規でUVLED照射器導入を検討されているお客様などで、最適な波長がわからない場合はUV硬化材料メーカーにそれぞれの材料に合う波長を聞いてみることです。
そしてそれらの波長のUVLED照射器で試験することが1歩です。
全くわからない場合は、テストによりどの波長が合うか探し出すしかありません。 これは結構労力のいる作業です

当社では各波長のデモ機を取り揃えていますので貸し出しによる試験ができます。 また当社関連の会社でコンベアーによる通過テスト、あるいは窒素パージを加えたテストも可能です。ご連絡をお待ちします。

次にどの程度の光量（積算光量）が必要であるかを知ることです。

例えば、波長が365nmと285nmを与えればいいと決まっても、硬化のためにそれぞれの波長でどの程度の 光量（積算光量） が必要かを知ることが重要です。その光量により、どの程度の照度で、どの形の照射器が必要かが決まります。

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モデルと照度表

モデルと照度表

型式	特徴
UVWX	超高照度ラインタイプ
UVE	通常ラインタイプ
UVX	高照度ラインタイプ
UVA	通常エリアタイプ

• エリア照射
  

  UV-LED を照射する場合　サンプルを動かさないで照射するバッチ式はエリア照射、あるいは面照射です。ある程度大きな面積にサンプルをのせてその上から照射します。 どれくらいのサンプルの数で照射するかによりエリア照射器の大きさが決まります。 当社モデルでは照度の高い順では UVWX, UVX, UVAの順位です。 UVWX は LED を高密度の実装しその上に特殊なレンズを取り付けてLEDの光が散乱しないようにして離れたところからでも高照度を実現しています。 均一性を上げるためには照射するサンプルよりサイズの大きなエリア照射器にして周囲の照度劣化を防ぐように設計します。照度にもよりますが大きなもの照度の高いタイプは水冷となります。

  汎用型エリア照射

  UV-LEDのすそ野が広がる中 UVランプからの置き換えを検討したいが初期投資が高いので断念していたユーザー様に朗報！
  信頼性のあるLEDを使用しながらも価格面で使いやすいタイプです。

• ライン照射
  

  サンプルをコンベヤーに乗せてライン照射器の下を通過させるコンベアー式が一般的です。 コンベヤー式の場合，必要な積算照度を照射するにはコンベヤー速度、ライン照射器の照度と厚みで計算します。 当社のモデルでは照度の高い順に UVWX, UVX, UVE のモデルがあります。 コンベアー速度を上げて生産性を上げたい場合、凹凸が離れて照射しないとサンプルにあたってしまう場合など高照度タイプをお勧めします。

• スポット照射
  

  サンプルのごく一部を照射したり、手にもって大きなサンプルの一部だけ照射する場合などに適しています。 UVT300C,UVT600Cなどは軽量コンパクトに設計しておりますのでハンデイータイプとしてもお使いいただけます。

冷却方法は自然冷却、強制空冷、水冷、の3種類です。自然冷却は照度が低い照射器には適応可能ですが　通常は強制空冷でファンによる冷却です。この場合は温風が排気されますので部屋の循環が重要です。 水冷はチラーによる循環水で照射器を冷却します。高照度のUVLED面照射、UV-LEDライン照射などに使います。照射器としての容積は強制空冷と比べて小さくなりますし冷却効率が高いので水冷に問題がない場合は推奨です。