Uv LED 경화기 결정시 고려할 사항

uv LED 경화기는 uv강도가 10-100배 강하고, 열이 전혀 나지 않는 등 여러가지 장점이 있지만, 현재 uv 램프 타입 경화기를 사용하는 회사에서 uv LED 경화기로 변경을 고려하는 경우 고려할 사항은 다음과 같다. 특히 유럽, 미국, 일본 등의 외국 메이커의 일부 uv LED 경화기 메이커의 조사 면적은 발광면을 기준으로 표시하는 경우가 많다. uv 는 LED 경화기의 발광면에서 나와서 경화할 제품의 표면에 조사되면서 uv강도가 급격히 줄어들고, 조사 면적도 매우 작아지므로 uv LED 경화기를 도입할 때는 다음 사항을 확실히 해야 한다.

1). uv LED 경화기 도입 이유.
uv LED 경화기는 uv 램프형 경화기에 비해 비교적 초기 투자비가 많이 들어가므로 uv LED 경화기를 도입하고져 하는 이유를 명백히 해야 한다.
24시간 계속 사용하는 경우라면 uv 램프형 경화기의 운전비에 비해 전력비, 램프 교체비 등 전력비가 적게 들거나 램프 구입비가 전혀 들어가지 않으므로 총 유지비가 적게 들지만, 초기 투자비가 비교적 많이 투자되어야 하므로 uv 램프형 경화기 대신 uv LED 경화기를 택하는 이유를 명확히 하는 게 좋다,
서두의 uv LED 경화기의 장점을 충분히 파악하고, 실제로 데모 UV LED경화기를 사용해서 충분히 성능을 입증하고 난후 우리회사에 얼마나 메리트가 될지를 명확히 해야 한다.

2). uv LED 경화기의 uv강도
uv LED 경화기 메이커에서 제공하는 uv LED 강도는 대략 2000-8000mW/cm2이다. 그러나 uv 파장이 몇nm인지와 표면에서 몇mm떨어진 지점에서의 강도인지를 반드시 체크해야 한다. 어떤 외국 업체의 380nm의 uv 경화기는 표면 강도가 4000mW/cm2이라고 발표했는데, 세계적으로 정확한 것으로 정평이 난365nm의 uv미터로 uv강도를 측정하면 25 mW/cm2의 uv가 나온다. 365nm로 25 mW/cm2의 강도로는 uv경화가 잘 안되는게 뻔하다. 아무리 미국이나 일본 uv LED경화기 라고 해도 경화가 잘 되어야 하는 게 가장 중요하다. uv경화가 잘 되는 기준으로는 무조건 365nm계측기로 uv 강도가 최소 500 mW/cm2 이상 수천 mW/cm2의 uv가 나와야 한다. 365nm uv계측기로 25 mW/cm2의 강도로는 uv경화가 잘 안된다.


3). uv LED 경화기의 LED 파장(스펙트럼)
uv LED 경화기 메이커의 LED 발광 파장은 메이커 별로 다르다.
대체로 380-420nm의 uv가 나오는 경화기가 대다수 이다. 380-420nm의 uv는 365nm의 uv경화기에 비해 uv에너지 준위가 낮으므로 경화가 잘 안되는 경우가 많다.
uv LED 경화기를 선택하는 경우 해당 메이커의 uv LED 경화기로 우리가 사용하는 수지로 해당 제품을 충분히 시험해 보고 구매를 결정하는 것이 좋다.
(현실적으로 uv LED 칩의 특성상 380-420nm의 uv LED 칩은 uv가 50-100% 더 많이 나오고 380-420nm uv LED 칩의 가격이 상대적으로 저렴한 이유도 있다.)

4). 조사 면적
유럽, 미국, 일본 등의 일부 uv LED 경화기 메이커의 조사 면적은 발광면을 기준으로 표시하는 경우가 많다. uv 는 LED 경화기의 발광면에서 UV가 나와서 경화할 제품의 표면으로 uv가 조사된다.
경화할 제품은 uv LED 경화기 발광면에서 최소 4mm정도 떨어져야 하는데 제품에서 4mm 떨어지면 강도가 매우 약해지며, 동시에 카다로그에서 제시한 면적 만금 UV강도가 나오지 않으므로 UV LED 경화기 발광면의 면적을 조사면적 이라고 표시하는 경우도 많다.

4mm 혹은 5mm 떨어진 거리에서 조사 면적과 그때의 uv 강도가 실제로 나오는 면적과 강도이다.

5). 조사 거리(작업 거리)
UV 강도는 대략 거리의 제곱에 반비례하게 급격히 줄어든다. 따라서 조사거리가 멀어지면 UV 강도는 매우 낮아지므로 조사거리를 명시하지 않는 경우가 많다.

외국의 일부 uv LED 경화기 메이커의 uv LED 경화기는 조사거리를 정확히 표시하지 않고, uv LED 경화기 발광면에서 측정되는 uv강도를 표시하는 제품도 많다.

6). uv LED 경화기의 uv강도 측정 종류와 메이커
UV 강도를 측정하는 UV 측정기 메이커와 모델명이 매우 많다. 미국5개 회사 20여 모델, 일본 6개 회사 20여 모델, 유럽 4개회사 20여 모델 등 UV미터의 종류와 모델은 매우 많다. 문제는 UV 측정기를 어느 메이커의 어떤 모델을 사용해도 측정 데이터가 2-3% 범위 내에서 같이 나오면 일반 소비자가 시경 쓸 일이 별로 없는데, 같은 나라의 UV미터를 사용해도 측정값이 작게는 30% 많게는 200배 가량 차이가 난다는 게 가장 큰 문제이다.
예를 들면 유럽의 I 메이커의 365nm UV LED 경화기는 4000mW/cm2라고 자료에 나와 있지만, 일본 U메이커의 UIT 250모델 UV미터로 측정하면 40 mW/cm2의 UV가 나오고, 미국 P사의 385nm의 UV 강도는 4000mW/cm2라고 자료에 나와 있는데 동일한 U메이커의 UIT 250모델 UV미터로 측정하면 30 mW/cm2의 UV가 나오고, E사의 M모델 UV미터로 측정하면 3200 mW/cm2의 UV가 나온다.

이처럼 측정되는 UV 값이 너무 차이가 많으므로 가장 객관적인 계측기로 측정해야 한다. UV LED 경화기의 가격이 고가이기 때문이다.

7). 단위 파장당 가격, 단위 면적당 가격, 단위 UV강도당 가격
uv LED 경화기는 가격이 매우 비싸다. 비쌀 수 밖에 없는 이유는 UV 출력이 10%대로 높은 365nm UV LED 칩을 만들기가 매우 힘든 만큼 칩 가격 자체가 100-300$로 매우 고가이다. 칩이 비싼 이유는 다음과 같다.

1. 365nm UV 칩을 만들기가 매우 어렵다. 파장이385-420nm 는 비교적 쉽다.
2. 칩이 나와도 UV 출력이 0.1-5%대로 365nm UV 출력이 낮고 5% 이하의 출력으로는 4000mW/cm2의 출력이 나오는 UV경화기 설계가 불가능하다.
3. LED 칩을 만들기가 매우 힘든 만큼 UV 출력이 10-12% 이고 365nm UV LED 칩 가격 자체가 100-300$로 매우 고가이다..
4. 출력 12% 급 365nm UV LED 칩은 생산 수율도 1%이하이고 가격이 300$로 매우 고가이다..
5. 385nm UV 칩은 출력 15%이지만 역시 100-250$로 고가이고 400nm급이 100$ 이하로 저렴해 진다.

(여기에서 말하는 uv LED 칩은 대부분 크기가 가로 세로 각 0.5-1.1mm 이고, 50-2000mW의 칩을 말한다. 조사 면적이 10*100mm의 UV LED경화기라면 이러한 칩이 수십-수백개가 필요하다)
이러한 이유로 uv LED 경화기 365nm 짜리는 비쌀 수 밖에 없다. 이에 따라 세계 대부분의 메이커가 390-420 nm 칩으로 uv LED 경화기를 만든다.
문제는 365nm UV LED는 수지가 잘 경화되지만, 390-420 nm uv LED 경화기는 경화가 잘 안되는게 문제이다. 따라서 사고자 하는 모델의 UV LED 경화기로 우리가 사용하는 수지가 경화가 잘 되는지 필히 확인해야 하고, 그 다음이 uv LED 경화기의 가격이다.

uv LED 경화기는 가격이 비싸다고 알고 있기는 하지만 내가 구입하려는 uv LED 경화기의 단위 파장당 가격, 단위 면적당 가격, 단위 uv강도당 가격을 검토해야 하는데 세계의 어떤 uv LED 경화기 메이커도 이를 객관적으로 나타내지 않고 있다.

uv LED 경화기 사용자를 위해 다음 표를 제시 하므로 반드시 체크해 보는 게 좋다.

uv LED 경화기의 파장별 단위 면적당 가격, 단위 uv강도당 가격 비교표

No	1) 파장 nm	2) LED 방사면 (Window) mm	3) 조사면 크기 폭*길이 mm	4) 조사 면적 폭*길이 cm2	5) UV강도 W/cm2	6) 가격 (만원)	7) 단위 면적당 가격 (만원/cm2) 6/4	8) 단위 강도당 가격 (만원/) 6/5
1	365	12*110	5*100	5	4	2000	2000/5=400	2000/4=500
2	365	20*210	12*200	24	4	4200	4200/24 =175	4200/4=1100
3	365	25*260	2*250	5	8	6000	6000/ 5=1200	6000/8 =750
4	385	20*770	4*750	30	2.5	35000	35000/30=1167	35000/2.5=14000
5	385	25*210	5*200	10	3	3800	3800/10=380	3800/3 =1270
6	390	50*50	40*40	16	4	2700	2700/16=169	2700/4 =675
7	395	20*320	5*300	15	6	2600	2600/15=173	2600/6=433
8	400	50*210	25*200	50	8	3200	3200/50=64	3200/8=400
9	410	25*510	20*500	100	14	5000	5000/100=50	5000/14=357

주1. 파장에 따라 가격이 매우 달라진다
주2. Window(LED방사면) 사이즈와 조사면 크기는 매우 다르다. uv LED 경화기는 초점형 혹은집광형의 광학계로 구성되므로 윈도우 크기에
비해 조사면의 크기는 매우 작아지며, 윈도우가 1인치라도 실제 조사면의 폭은 2-3mm인 경우도 있다.
주3. 조사면 크기 : uv LED 경화기 사용자에게는 조사면의 크기는 전혀 의미가 없다. (오히려 커지면 설치하기가 더 불편할 뿐이다)
그러나 외국 경화기 업체에서는 광 조사면 크기가 더 크므로 이것만 표시하고, 조사면의 크기는 표시하지 않는 경우도 많다.
주4. 조사면적 : uv LED 경화기 사용자에게는 조사 면적 크기가 매우 중요하다. 실제 경화되는 면적크기는 항상 윈도우 보다 작다.
3번 제품 처럼 방사면(window)는 25*260이지만, 초점형이므로 조사면적은 폭이 2mm로 줄어들어 실제 조사면적은 매우 작다.
주5. UV강도 : 실제 작업면의 강도인지 윈도우 표면인지가 매우 중요하다. 많은 외국 메이커의 경우 조사기 표면에서의 uv강도를조사면에서의 강도인것처럼 이야기하는 경우가 많다.
주7. 단위면적당 가격 : uv경화기의 가격을 실제 작업면적 넓이로 나눈 값이다. 윈도우 표면 넓이로 나누면 안되고, 작업면 넓이로
나누어야 한다. 동일 파장, 동일 작업거리, 동일 면적이라면 가격이 낮은 쪽이 좋다..
주8. 단위강도 당 가격 : 큰 의미는 없다. 390-420nm의 장파장인 경우 이 값이 낮게 나오므로 좋은 것 같지만 경화 속도를
반드시 체크해야 한다.


uv LED 경화기의 파장별 단위 면적당 가격 표 해설

NO 1 : 경화기는 조사면적 크기가 12*200으로 조사면적은 24cm2이고. UV강도가 4000W/cm2로 매우 좋은 셈이다..
NO 4 : 경화기는 일본 P사의 경화기로 2500만엔 짜리이다. 조사면 크기가 20*770인 것 같지만 실제 조사면적은 4*750으로 30cm2이다. UV강도가 2500W/cm2로 낮지만 길이가 750mm로 길므로 매우 좋은 것 같지만 파장이 385nm이므로 경화여부가 매우 중요하다.
NO 7 : 경화기는 조사면 크기가 20*320이고 UV강도가 6000W/cm2이고, 피 조사면의 단위면적당 가격도 173만원이므로 매우 저렴한 것 같지만 실제로는 경화가 잘 안되므로 가격이 더 싸도 의미가 없다.
NO 8 : 경화기는 조사면 크기가 50*210으로 보이지만 실제 조사면적은 25*200으로 50cm2이다. UV강도 8000W/cm2로 매우 강한 것 같고 단위면적당 가격도 64만원이므로 매우 저렴한 것 같지만 실제로는 경화가 잘 안되므로 가격이 더 싸도 의미가 없다.
NO 9 : 경화기는 조사면적도 20*500으로 100cm2로 크고 UV강도는 14000W/cm2로 매우 강하고 단위면적당 가격도 50만원이므로 매우 저렴하고, 단위강도 당가격도 357만원으로 매우 저렴하지만 스페셜 수지가 아니면 아무리 강도가 14W/cm2이라고 해도 큰 의미가 없다

8). A/S문제
uv LED 경화기는 uv 강도가 높은 만큼 가격이 매우 비싸다.
uv LED 경화기를 비싸게 산 이유는 품질이나 생산성 측면에서 이익이 되므로 큰돈을 들여서 구매했는데 만의 하나 uv LED 경화기 자체에 트러블이 생기면 생산에 막대한 차질을 빚는다.

현실적으로 보면 uv LED 경화기의 역사가 1-2년 밖에 되지 않으므로 대부분 수입제품을 사용하고 있다. 제품 생산중에 트러블이 없으면 전혀 문제가 안되지만 현실적으로 트러블이 나면 생산 라인을 스톱하고 외국에서 기술자를 부르거나 A/S를 요청해야 한다.

uv LED 경화기도 기계이다.
아무리 비싸다고 해도 기계이므로 A/S가 생길 수도 있고, A/S가 생길 경우도 반드시 예상해야 한다.

A/S 비용을 누가 지불하는가의 문제는 차치하고라도 생산에 막대한 차질을 빚으므로 A/S를 즉시 받을 수 있는 업체가 직접 생산하는 UV LED경화기를 사용하는 게 좋다.
(일부 국내 UV경화기 메이커에서는 UV LED 칩과, LED의 광학적 특성과 열 방사 기술 개발과 기본 기술치 없이 UV LED경화기를 수입하여 단순히 판매만 하는 겅우도 많다)