Fragen und Antworten

Wie wird UV definiert und produziert?

In einer Mittel- oder Hochdruckquarzlampe wird ein Quecksilber-Tropfen (Hg) unter Anlegen einer Spannung geheizt und verdampft; dabei entsteht je nach den beigemischten Zusätzen ein mehr oder weniger sichtbares, violettes Licht. (Wellenlängenbereich 250 bis 550nm).

Man unterteilt diesen Bereich wie folgt: Hauptbereich ist UVA (320-390nm), durch Zugabe von Eisenhalogeniden emittiert zusätzlich sichtbares „UV-Blaulicht“ (400-550nm). Dieses kann helfen Härtereaktionen zu beschleunigen, mit einer erhöhten Strahltemperatur und dank eines zweiten Photoinitiators, für den sichtbaren Bereich.

Bei Mitteldrucklampen - oft stabförmig, und in UV- Oefen oder -Tunnels verwendet- entsteht zusätzlich auch UVB (270-315nm), und keimtötendes UVC (unter 260nm) mit dem Risiko von Ozonbildung. UVB härtet vor allem an der Oberfläche, und hilft Reaktionshemmer (Sauerstoff-Inhibierung) in der obersten Schicht zu verhüten.

Wie kommt es zur Polymerisation/Vernetzung?

UV-härtbare Beschichtungen und Klebstoffe werden aus verschiedenen, organischen Stoffen zu einer mittelviskosen Einkomponenten-Flüssigkeit formuliert. Acrylatoligomere, Reaktiv-verdünner und Photoinitiatoren bilden die durch UV-Licht härtbare Masse. Solange diese in der Dunkelheit, kühl aufbewahrt werden findet keine Viskositätszunahme/Härtung statt.

Durch Einwirkung von UV-Licht werden die Initiatoren in Radikale gespalten, welche sich mit den anderen Komponenten durch Bildung von Ketten und Netzwerken zu einem festen, trockenen Gebilde verwandeln.

Welches sind die Bedingungen für eine gute UV-Verklebung?

Viele gleiche oder verschiedene Werkstoffe lassen sich mit der UV-Technik verkleben.

Voraussetzung ist allerdings, dass einer für UV-Licht durchlässig ist(!) und dass die Formulierung durch Zusätze auf beiden Teilen eine gute Haftung aufweist. Kunststoffe mit UV-Absorbern, Einfärbung, Füllern sollten wegen grosser Energieverluste durch Absorption der UV-Strahlen nicht verwendet werden!

Zum Verkleben von zwei opaken Materialien, siehe unter : kationisches „Schattenhärten“.

Wie bringe ich das UV-Licht zur Klebestelle?

Beim Punkthärten wird das Licht in einem Lichtleiter zur Klebestelle transportiert. Zwischen Lichtleiter-Ende und Werkstück wählt man typisch eine Distanz von 10mm. Geht man näher, kann der Lichtstrahl - vor allem für Kunststoffe - zu warm werden (Markierung, Verfärbung, Rauch von Klebstoffbestandteilen). Geht man weiter weg, erhält meinen einen grösseren Fleck, aber die Strahlungsintensität nimmt im Quadrat der Distanz ab: bei 2cm also nur noch ein Viertel der am Lichtleiter-Ende gemessenen „irradiance“ (in W/cm2).

Es ist auch zu beachten, dass der Fleck am Rande beinahe eine Nullintensität „liefert“, weil der Lichtkegel eine Glockenkurven-Verteilung aufweist.

Mehr zur optimalen Lichtübertragung

Man unterscheidet zwischen Lichtleitern mit einer optischen Flüssigkeit (effizient und kostengünstig, Lebensdauer ca 2 Jahre), und einer neuen Generation von Quarzfaser-Lichtleitern. Die Fasern werden nun nicht mehr zu einem Kabel verklebt - mit einem Transmissionsverlust von mehr als 50% - sondern thermisch verschweisst (fusion).

Diese neuen HPQFLG (high power QF Lichtleiter) sind besonders interessant für die gleichzeitige Beleuchtung von zwei bis zu sechs Klebepunkten, an einem oder mehreren Werkstücken. Sie bilden Unregelmässigkeiten der UV-Lampe nicht ab, müssen nicht abgeglichen werden, bringen rund 20% mehr Transmission, sind wärmefester und langlebiger.

Bei axialsymmetrischen Verklebungen (Katheter, Kanülen, Schlauchhähne etc) ist es sehr empfehlenswert mit einem Doppellichtleiter von zwei Seiten zu arbeiten: die Härtung ist symmetrisch, und erfolgt sicherer und schneller, sogar als mit einem teureren „cure-ring“.

Sind die EXFO-Punktstrahler zum Einbau in Montage-Automaten geeignet?

Das Omnicure Modell S1000 kann mit Pedal, Tastendruck oder I/O Signal bedient werden.

Eine eingestellte Belichtungszeit wird abgerufen. Die gewünschte Intensität kann von Hand in 1% Stufen ein-, und nach Messung mit einem Radiometer, nachgestellt werden.

Für den Einbau in Automaten ist das kompakte Omnicure 2000 Gerät mit 200W Lampe wegen seiner Leistung und Kontroll-möglichkeiten geeigneter: es wird über ein RS232 Kabel vom PLC gesteuert, nachgestellt. Durch Kabel oder IR-Pforte kann das Gerät geeicht und präzise nachgestellt werden. Ein zusätzlicher Photometer im optischen Kanal überwacht die gewünschte Irradiance automatisch.

Profitieren Sie von der als 10-jährigen Erfahrung von Beam-Consult mit der optimalen Integrierung von UV-Punktstrahlern in Montageautomaten mit den meisten Anbietern (CH,IT).

Andere Fragen, Klebstoffempfehlungen und Prüfung, Versuchs-/Mietgeräte

Beam-Consult möchte Sie nicht mit Worten erdrücken, aber hilft Ihnen gerne bei allen Fragen der Auswahl und Vor-prüfung von Geräten, Zubehör, Klebstoffen, Dosier- und Kontrollgeräten. Oft werden Geräte für Vorversuche erfolgreich ausgeliehen, dauert dies mehr als zwei Wochen, wird eine anrechenbare Mietgebühr verlangt.