UV-Härtungsanwendungen: Verständnis der Spezifikationen von UV-Lichtmessgeräten – Teil 2

Integrierte Bestrahlungsstärke als kritische Größe

Bei den UV-Aushärtungsprozessen werden folgende physikalische Ein­hei­ten zum Vergleich der jeweiligen Anwendungen und Messungen verwendet.
Die Bestrahlungsstärke wird in W/cm2 (Watt pro Quadratzentimeter) und die Dosis oder Exposition in J/cm2 (Joules pro Quadratzentimeter) angegeben. Wichtig ist, dass das ausgewählte UV-Messgerät sowohl die minimalen als auch die maximalen Anforderungen an die Bestrahlungsstärke und Dosie­rung erfüllen kann.
Die Bestrahlungsstärke ist die Menge an Licht, die auf eine Oberfläche trifft. Es wird auch als die Intensität des UV-Lichts bezeichnet. Eine höhere UV-Inten­sität ist bei dickeren Substraten oft notwendig, damit die Leistung tief genug eindringen kann, um eine vollständige Aushärtung zu sicherzustellen. Längere UV-Wellenlängen besitzen eine größere Eindringtiefe und werden dann verwendet, wenn die Aushärtungstiefe wichtig ist.
Die Dosierung ist die Summe der Bestrahlungsstärke über die Zeit unter Verwendung der Formel (W/cm2 x Sekunden). Sie wird als integrierte Bestrahlungsstärke bezeichnet. Diese Summe der UV-Belastung während des Aushärtungszyklus ist eine kritische Größe für alle Lampentypen, Photoneninitiatoren und Lichtmesser. Sie ermöglicht Änderungen der Inten­sität auf den Förderbändern sowie der Bandgeschwindigkeit, Aus­rich­tung und Entfernung.

Die Dosismessung berücksichtigt Schwan­­­kungen der Intensität während eines Messzyklus und über lange Zeit­räume. Damit kann mit einem einzigen Wert überprüft werden, ob ein Prozess genügend Gesamtstrahlung liefert. Da die Intensität der Lampe mit zunehmendem Alter abnimmt, kann die Ein­satzdauer der Lampen verlängert werden, indem die Verweildauer während des Prozesses verlängert wird. Dadurch werden vorzeitige und kostspielige Lampenwechsel einge­spart.
 

Datenanalyse ermöglicht Fehlersuche

Datenspeicherung und Vergleich von Messungen im UV-Radiometer können wertvoll für die Fehlersuche bei den Lichtquellen und beim Radiometer sein. Wenn die Bestrahlungsstärke/Dosis unter einen Mindestwert fällt, ist eine Wartung erforderlich.
Hilfreich sind auch Temperatur­über­wachungen im Messgerät. Alle Sen­soren sind bei Erwärmung driftgefährdet. Durch die Überwachung der Sensorentemperaturen können Mess­fehler vermieden werden. Bei bestimmten Anwendungen kann eine zu hohe Temperatur zudem ein Indikator für Produktversagen bei Substraten sein, die nicht überhitzt werden sollten.
Das „Profiling“ ist eine grafische Darstellung der Bestrahlungsstärke über die Zeit. Es ist besonders für die Fehlersuche bei Mehrlampensystemen hilfreich, da es die Problemerkennung einer einzelnen Lampen- oder Re­flek­toranordnung ermöglicht. Die Alter­native bestände darin, jede Lampe für sich zu testen und das Mess­gerät einzeln unter diese zu legen. „Profiling“ bietet eine schnelle und einfache Möglichkeit, visuell die Stabilität der Quellen im Laufe der Zeit zu beob­achten, die beste Aufwärm­phase zu bestimmen und Fehlerbe­he­bungs­auf­gaben durchzuführen.
Einige Systeme speichern nicht nur eine “Basislinie“, sondern ermöglichen auch die Datenanalyse. Dies kann den Vergleich der gespeicherten Basislinie mit der aktuellen Messung beinhalten. Die Messdaten werden auch intern gespeichert und können in eine Tabellenkalkulation exportiert werden.
Die neue CureRight-Serie ILT800 umfasst Datenspeicherung, Temperatur und Profilerstellung.

UV-Här­tungsanwendung: Verständnis der Spezifika­tio­nen von UV-Lichtmess­gerätenTeil 1, Spectrum Ausgabe 153 (3/2019)

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