На производственной площадке эффективность использования УФ-ламп часто зависит от одного важного фактора, который часто упускают из виду: геометрия отражателя. Если лампа не создает стабильный, высоконапряженный световой пучок на поверхности материала, приходится увеличивать мощность лампы – но это все равно приводит к появлению дырок, снижению адгезии и деформации поверхности из-за тепла. Речь идет не только о сравнении ртутных ламп и LED-ламп. Важно также то, как вся оптическая система формирует световой пучок, который попадает на поверхность материала.
Важными параметрами являются пиковая интенсивность излучения на поверхности и плотность энергии, достигаемая в единицах мДж/см². Ртутные лампы обеспечивают широкий спектр излучения с сильными пиками при длинах волн 365 нм, 254 нм и 436 нм. Это может помочь, если у фотоинициаторов есть несколько зон поглощения, но в то же время энергия рассеивается за пределами диапазона поглощения фотоинициаторов. LED-лампы имеют узкий спектр излучения – 365 нм, 385 нм или 405 нм – поэтому можно более точно соответствовать спектру излучения, но при этом пиковая интенсивность может снижаться, если массив ламп не будет достаточно плотным и не будет обеспечена эффективная система охлаждения. В любом случае отражатель определяет размер эффективного светового пучка и его однородность.
Параболическая форма отражателя концентрирует световой поток, но если толеранции не соблюдены, а дихроичное покрытие не настроено на доминирующую длину волны, вспомогательные инфракрасные и УФ-излучения снижают эффективность процесса и портят оптику и сам материал.
Практический результат заключается в том, что при правильной настройке геометрии отражателя увеличивается использование фотонов, что приводит к повышению эффективной мощности без необходимости увеличения мощности лампы. Это означает более высокую скорость работы оборудования, меньшее потребление энергии и меньшее количество замен ламп. У ртутных ламп отражатель должен быть без озона и обеспечивать стабильную работу для сохранения стабильного спектра излучения. У LED-ламп отражатель должен работать совместно с коллимационными элементами для сохранения узкого спектра излучения и предотвращения взаимного воздействия ламп.
Правильная настройка отражателя очень важна. Даже небольшое смещение угла в 0,5 градуса может привести к искажению профиля излучения. Ртутным лампам требуется стабильный стабилизатор напряжения и качественный кварцевый корпус. LED-лампам необходимо активное охлаждение для поддержания стабильности излучения.
Рекомендуется использовать спектральный радиометр для контроля системы и проверки того, что плотность энергии, поступающей на поверхность материала, соответствует химическим свойствам краски при заданной скорости работы оборудования.