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>안녕하세요.
>신성테크윈(주) 신봉주 입니다.
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>uv lamp에 관해 문의드립니다.
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>1. 도료의 uv경화에 사용됩니다.
> 도료 메뉴얼에 보면 260nm파장에 40~120w/cm의 램프를 사용하라고 되어있습니다. 저희 경화기는 램프 전장이 550mm정도 되구요 총 8개가 들어갑니다. 판매중인 수은램프가 저 사양에 맞는게 있는지 혹은 주문생산이 가능한지 궁금합니다. 그리고 개당 가격이 얼마정도인지 대략적으로 알려주십시요.
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>2. 지금 경화기를 사용하면 열이 많이 발생합니다. 제품 소재가 플라스틱 재질이라 변형이 심하게 일어납니다. 그래서 hot mirror를 설치할려고 하는데 열이 얼마나 감소되는지 cold mirror와 같이 설치하는게 효율적인지 궁금합니다. 그리고 가격도 알려주시면 감사하겠습니다.
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>3. 추가로 유색도료를 uv 경화시킬때 색이 바래는 현상이 나타나는것은 어떤 영향 때문일까요..? 도료때문은 아닌것 같아서요. 자외선에 강하게 노출되면 색이 바래는 결과가 나타나는지 궁금합니다. 열때문에 그런거 같기도 하구요..
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>상세한 답변 부탁드립니다.
>감사합니다. 수고하십시요.
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답변
신성테크윈(주) 신봉주 님 답변이 늦어 미안합니다..
1. 도료의 uv경화에 사용됩니다.
도료 메뉴얼에 보면 260nm파장에 40~120w/cm의 램프를 사용하라고 되어있습니다.
아마 360nm를 260nm로 오기했거나 미스 프린트인 것 같읍니다. 왜냐하면 세계적으로 260nm의 광 개시제는 드물고, 가격이 매우 고가이기 때문입니다. 세상의 시장 법칙 자체가 드물고, 여러회사에서 많이 만들지 않으면 비싼게 일반적입니다.
다른 면에서 보면 수은램프나 메탈할라이드 램프 혹은 갈륨(Gallium)램프 가 상용화되어 있는데 각 램프의 주 파장은 다음과 같읍니다.
1).수은램프 : 주파장이 360nm의 단일 파장.
2).메탈할라이드 램프 : 주파장이 365nm의 복합 파장
3). 갈륨(Gallium)램프 : 주파장이 417과 419nm의 2개 파장 입니다.
아주 드물게는 저압 수은 램프가 253.7nm가 나오므로 이 파장의 개시제를 사용하는 경우는 있는데 실무적으로는 거의 사용하지 않습니다.
2. 지금 경화기를 사용하면 열이 많이 발생합니다. 제품 소재가 플라스틱 재질이라 변형이 심하게 일어납니다. 그래서 hot mirror를 설치할려고 하는데 열이 얼마나 감소되는지 cold mirror와 같이 설치하는게 효율적인지 궁금합니다.
첫째로 uv경화기에서는 열이 매우 많이 납니다.
Uv 경화기의 가장 큰 문제점은 UV 경화공정 중에 순수한 uv 만 조사되는 게 아니라 열 성분인 IR(열) 이 7-80% 조사되므로 피 조사체(제품)에 Uv를 많이 조사할수록 제품 온도가 걷잡을 수 없이 많이 올라가는데 가장 큰 이유는 uv램프의 내부 온도가 자그마치 4500도나 된다는 점입니다. 4500도면 포항제철에서 쇠를 녹이는 온도 1430도의 3배 정도이고, 지구상에서 가장 융점이 높은 텅스텐의 융점이 3417도 밖에 안되는 데 비하면 상상할 수 없이 높은 온도입니다. 중요한 점은 프라스틱 제품 바로 위 약 15cm지점에 4500도 짜리 uv램프 다른 말로 하면 쇠를 녹이는 온도보다 약 3배이상되는 고온의 램프라는 매우 강한 불덩어리가 바로 위에서 제품을 비추고 있기 때문에 열변형이 잘 됩니다.
그 대책은 크게 2가지가 있는데 한가지는 hot mirror돠 cold mirror를 같이 설치하는 방법이고, 다른 한가지는 열이 전혀 안나는 uv LED경화기를 사용하는 것입니다.
우선 첫번째 방법으로 hot mirror, cold mirror를 사용하면 열을 10%가량 줄일수는 있지만 근본적인 방법은 안되므로 많은 uv경화 공정 관리 담당자가 매우 고생합니다. 예를 들면 플라스틱 판이나 병은 그나마 열변형이 덜한데 PE, PVE 같은 필름은 두께가 얇으므로 열이 조금만 먹어도 휙 구겨지므로 LCD용 광학필름 관리하는 사람은 10-20년 이상 관리해 본 사람이라고 해도 열 때문에 스트레스 받아 죽으려고 하는게 현실입니다.
hot mirror, cold mirror 방식은 외국의 유수한 Uv 경화기 업체도 열을 줄이기 위해 사용하는데 온도를 현재 대비 몇% 정도 더 낮추느냐가 고작입니다. 외국 메이커가 아무리 설계를 잘해도 램프 내부 온도가 4500도나 되므로 최종적으로 제품 온도를 현재 대비 10% 낮추는 것이 고작입니다. 또 다른 점은 hot mirror, cold mirror 를 사용하는 Uv 경화기의 설계 방법인데 이는 매우 중요합니다. 같은 hot mirror, cold mirror Uv 경화기라고 해도 가격 차이는 50-10% 비싸집니다.
두번째 방법으로는 열이 전혀 안나는 uv LED경화기를 사용하는 것입니다.
uv LED경화기는 칩 자체의 온도가 60-85도 정도 밖에 안되고, 제품의 온도 상승은 아무리 오래 비추어도 5도 밖에 안올라가므로 uv LED경화기를 추천하고 싶은데 단점은 가격이 비싼게 흠입니다. 그래서 현재 생산하는 제품의 부가가치가 높은 제품이나 열에 매우 취약한 제품에만 적용하는 게 현실이며 우리회사는 uv LED경화기의 가격을 낮추기 위해 모력하는 회사이므로 일단 전화를 한번 주세요. 032 - 675 –3077, 614-2000, 010-2204-6700
3. 추가로 유색도료를 uv 경화시킬때 색이 바래는 현상이 나타나는것은 어떤 영향 때문일까요..? 도료때문은 아닌것 같아서요. 자외선에 강하게 노출되면 색이 바래는 결과가 나타나는지 궁금합니다. 열때문에 그런거 같기도 하구요..
uv 경화시킬때 색이 바래는 이유는 여러가지가 많은데
1) UV라는 고에너지
2) 도료 자체의 UV에 대한 내후성 부족,
3) 특정 파장에 대해 uv에 대해 변색이 더 잘된다.
는 등의 이유 때문입니다.
UV라는 친구는 일종의 전자기파 에너지인데 그 파장이 100-400NM이므로 UV라고 부릅니다. 그런데 에너지 준위가 100kCal/mol로 매우 높읍니다. 이렇게 강한 에너지를 많이 조사하므로 유색 도료의 색갈이 바래는 겁니다. 색이 바래는 것은 당연하고, 심지어는 무색(clear)이라도 누렇게 변하는데 이를 황변이라고 합니다.
두번째 도료 자체의 UV에 대한 내후성 부족은 대부분의 도료는 강한 uv에너지에 변색이 전혀안되는 도료는 없다고 보면 됩니다. 단지 강한 UV를 비출 때 얼마나 많이, 빨리 변하느냐의 차이라고 보면됩니다. 그래서 도료 메이커나 건축자재, 옷감 회사등은 어떤 도료나 완제품을 개발했으면 uv를 강제로 비추어 uv에 대한 내후성시험을 반드시 합니다. 그래서 도료의 uv에 대한 내후성을 강하게 하는 것이 기본입니다. 따라서 도료회사와 상의 하십시요.
세번째 모든 도료는 일정 파장의 UV에 대해 변색이 더 빨라지고 열이 많이 받으면 변색 속도와 변색량이 더 많아집니다. 따라서 변색이 비교적 잘안되면서 에너지는 강한 UV를 사용하는 것은 좋은 방법입니다.
그방법이 열이 전혀 안나는 uv LED경화기를 사용하는 것입니다.
uv LED경화기는 일정 파장의 UV만 나오고, 열은 전혀 안 받으므로 변색 속도가 현저히 작집니다. 따라서 변색이 비교적 잘안되면서 에너지는 강한 UV를 사용하는 것은 좋은 방법입니다
참고하시기 바라며, 더 추가 질문 사항은 032-675-3077. 032-614-2000으로 문의해 주시기 바랍니다. 감사합니다.
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