Avant d'aborder la technologie UV-LED, nous devons d'abord clarifier plusieurs concepts fondamentaux pour nous assurer que nous abordons le même sujet. Cela évitera les mauvaises interprétations et les communications croisées-. Ici,UVfait référence aux matériaux durcissables aux UV-tels que les revêtements UV, les encres UV et les adhésifs UV ;DIRIGÉdésigne spécifiquement les sources de lumière LED ultraviolette ; etUV-LED est défini comme"le durcissement des matériaux UV en utilisant des sources de lumière LED ultraviolettes comme source d'irradiation".
Comme nous le savons tous, la source de lumière de polymérisation conventionnelle pour les revêtements UV est la lampe au mercure à moyenne-pression et haute-pression. Ces dernières années, sous l'impulsion des politiques d'économie d'énergie et de protection de l'environnement, associées aux progrès rapides de la technologie UVLED (LED ultraviolette) qui a jeté les bases des applications à l'échelle industrielle-, le marché a été témoin d'une recrudescence de l'adoption des UV-LED. Les technologies émergentes suscitent toujours une attention et un enthousiasme généralisés. Cependant, en tant que praticiens de l'industrie, une compréhension claire des LED UV- est impérative. Nous souhaitons partager ici notre expérience de recherche dans le domaine des UV-LED au cours des deux dernières années.
Le changement des sources de lumière (les différences entre les LED et les lampes au mercure seront détaillées plus loin) a conduit à une transformation des systèmes de formulation de revêtement UV ainsi qu'à une révolution dans l'ensemble des processus de revêtement et de durcissement. Pour le système UV-LED, nous identifions cinq axes de recherche clés couvrant à la fois les dimensions techniques et commerciales.
Recherche sur le photodurcissement UV-LED
Comme défini précédemment, le photodurcissement UV-LED repose surlumière LED ultraviolettesources pour durcir les matériaux UV. Par conséquent, parvenir à une guérison efficace est l’objectif principal de tous les efforts de recherche. Le photodurcissement nécessite deux composants indispensables : la lumière (la source d'énergie) et les matériaux UV (le récepteur). Un changement de source lumineuse perturbe inévitablement l’équilibre de l’ensemble du système, dont le cœur réside dans la R&D interdisciplinaire visant à aligner les revêtements UV avec les sources lumineuses LED.
Il est largement reconnu que des longueurs d’onde de LED plus courtes correspondent à des niveaux d’énergie plus élevés et à des coûts plus élevés. À l’inverse, les photoinitiateurs nécessitant une énergie d’excitation plus faible présentent des longueurs d’onde d’absorption plus longues et coûtent également plus cher. Cela crée une relation de type bascule-entre les sources lumineuses et les initiateurs. Ainsi, repousser les limites de performance des deux et identifier l'équilibre optimal entre les sources de lumière LED et les matériaux UV sont devenus au centre des initiatives de R&D UV-LED.
Recherche sur les systèmes de sources lumineuses LED
La technologie des lampes au mercure est très mature en termes de développement et d’application et est depuis longtemps considérée comme la source lumineuse standard. En revanche, la technologie des LED ultraviolettes en est encore à ses balbutiements et présente un énorme potentiel de croissance future. De plus, la chaîne industrielle des LED est très étendue et englobe la croissance des cristaux, le découpage des puces, le conditionnement des puces, l'intégration de modules de source lumineuse, ainsi que la conception de systèmes de contrôle de l'alimentation électrique et de dissipation thermique. Chaque étape exerce un impact critique sur la qualité du produit final -la source de lumière UVLED. Par conséquent, comprendre et élargir les limites de performances des LED sont essentiels pour faire progresser l'ensemble de l'écosystème UV-LED.
Différences entre les sources de lumière LED et les lampes au mercure (avantages, inconvénients et idées fausses courantes sur les LED)
Pour s'imposer sur le marché, une compréhension approfondie de ses propres forces et des faiblesses de ses concurrents est essentielle. Puisque notre objectif est de remplacer les lampes au mercure traditionnelles par des UVLED, il est crucial de comparer d’abord les deux technologies et d’analyser leurs avantages, inconvénients et limites respectifs.
Les revêtements UV durcissent parce que les photoinitiateurs présents dans leurs formulations absorbent la lumière ultraviolette de longueurs d'onde spécifiques, générant des radicaux libres (ou cations/anions) qui initient la polymérisation des monomères. Pour illustrer ce principe, nous examinerons d’abord les spectres d’émission des lampes au mercure et des LED ultraviolettes.
Ce graphique est une comparaison classique et courante des spectres d’émission des LED UV et des lampes au mercure. Comme le montre le diagramme, le spectre d’émission d’une lampe au mercure est continu, s’étendant de l’ultraviolet à l’infrarouge. En particulier, l'intensité lumineuse est concentrée dans la bande UVB à UVA à ondes courtes. En revanche, le spectre d'émission d'une LED est relativement étroit, les deux bandes d'ondes les plus courantes présentant des longueurs d'onde maximales à 365 nm et 395 nm (dont 385 nm, 395 nm et 405 nm).
Actuellement, le primairelumière UVayant une applicabilité industrielle se situe dans la bande UVA, en particulier les sources de lumière LED avec des longueurs d'onde de 365 nm et 395 nm, comme illustré sur la figure 1. Dans cette plage de longueurs d'onde, la plupart des photoinitiateurs présentent des coefficients d'extinction molaire relativement faibles. Par conséquent, les systèmes LED UV- souffrent généralement d'une faible efficacité d'amorçage et d'une forte inhibition de l'oxygène, qui sont préjudiciables au durcissement de la surface.
Remarque : L'affirmation fréquemment formulée par de nombreux fabricants de LED UV ou fournisseurs de revêtements UV LED concernant « l'excellente ponçabilité des revêtements UV LED » est, à proprement parler, le résultat direct d'un durcissement de surface inadéquat. Le véritable défi ne consiste pas à obtenir une bonne ponçabilité, mais à permettre une ponçage contrôlable-en trouvant un équilibre entre résistance à l'usure et facilité de ponçage. En outre, certains fabricants ont recours à des pratiques trompeuses : installer une lampe au mercure derrière le réseau de LED, là où la lampe au mercure joue en réalité le rôle dominant de durcissement.
Cela dit, nous notons également que dans les bandes d'ondes de 365 nm et 395 nm, les LED fournissent une intensité lumineuse nettement supérieure à celle des lampes au mercure, ce qui facilite le durcissement en profondeur des couches de matériaux UV.
(Pour référence, de nombreux systèmes de durcissement UV traditionnels intègrent une lampe au gallium (avec une longueur d'onde d'émission dominante de 415 nm) aux côtés de lampes au mercure, précisément pour améliorer l'efficacité du durcissement des couches profondes.)
Cette idée fausse découle généralement de l’hypothèse selon laquelleseulement 30 % de la lumière émise par les lampes au mercure est ultraviolette (UV), alors que les UVLED émettent 100 % de lumière UV.. Cependant, les véritables déterminants de la consommation d'énergie au niveau du système-sont l'efficacité de la conversion photoélectrique et l'efficacité lumineuse effective. Les lampes au mercure offrent en fait une efficacité de conversion photoélectrique élevée.-leur défaut réside dans le fait qu'une grande partie de la lumière émise est constituée de rayons visibles et infrarouges, la lumière UV (le seul composant utile pour durcir les matériaux UV) ne représentant que 30 %. En revanche, les UVLED ont une efficacité de conversion photoélectrique nettement inférieure, oscillant actuellement autour de 30 % pour les longueurs d'onde UVA (ce qui équivaut à peu près à l'efficacité de la lumière UV des lampes au mercure).
Selon la loi de conservation de l’énergie, les 70 % restants de l’énergie électrique sont convertis en chaleur. Cela explique deux différences clés entre les deux technologies :
Les LED méritent leur réputation de "sources de lumière froide" car la chaleur générée se dissipe par l'arrière du panneau de la lampe, laissant la surface émettrice de lumière froide au toucher. À l’inverse, les lampes au mercure rayonnent de la chaleur via leurs réflecteurs et leurs émissions infrarouges.
C'est précisément pourquoi les sources lumineuses UVLED nécessitent généralement des systèmes de refroidissement à air-, et les UVLED à haute-puissance exigent même des unités de refroidissement à eau-dimensionnées pour gérer 70 % de la puissance électrique de la source lumineuse pour la dissipation thermique de la tête de lampe.
Les véritables avantages des LED en matière d'économie d'énergie proviennent de deux caractéristiques uniques : une capacité d'allumage/extinction instantanée et une irradiation précise via une conception optique, qui améliore l'efficacité lumineuse. Cependant, pour tirer parti de ces avantages, il faut intégrer des technologies de détection infrarouge et de systèmes de contrôle intelligents-que la plupart des fabricants d'équipements LED UV sur le marché n'ont actuellement pas la capacité de R&D nécessaire pour développer.
Génération d'ozone : leur spectre d'émission comprend de la lumière ultraviolette lointaine inférieure à 200 nm, qui produit des quantités substantielles d'ozone. (C’est la cause première de l’odeur âcre signalée par les ouvriers des usines utilisant des systèmes de lampes au mercure.)
Pollution par le mercure due à l'élimination : les lampes au mercure ont une courte durée de vie de seulement 800 à 1 000 heures. Une élimination inappropriée des lampes usagées entraîne une pollution secondaire au mercure, un problème qui reste insoluble à ce jour.
Les rapports indiquent que l'énergie requise chaque année pour traiter les déchets de mercure est équivalente à la capacité de production combinée de deux barrages des Trois Gorges. Pire encore, il n’existe actuellement aucune technologie viable permettant d’éliminer complètement le mercure des flux de déchets.
Les LED UV sont totalement exemptes de ces problèmes. Depuis que la Convention de Minamata sur le mercure est officiellement entrée en vigueur en Chine le 16 août 2017, l'élimination progressive des lampes au mercure a été inscrite à l'ordre du jour officiel. Bien que la Convention comprenne une exemption pour les lampes fluorescentes industrielles au mercure lorsqu'il n'existe aucune alternative, elle stipule également que les parties signataires peuvent proposer d'ajouter ces produits à la liste restreinte une fois que des substituts viables seront disponibles. Ainsi, le calendrier de l'élimination complète-des lampes au mercure dans les applications de durcissement aux UV dépend entièrement de l'avancée technologique et de l'industrialisation des solutions LED UV.
Il prend en charge un durcissement de précision localisé pour des applications telles que l'impression 3D.
En associant des LED à différents photoinitiateurs, il permet un contrôle précis des degrés et des profondeurs de durcissement.
Configuration de source lumineuse personnalisable Les LED présentent une conception de perles de lampe modulaire, qui permet un réglage flexible de la longueur, de la largeur et de l'angle d'irradiation. Cette polyvalence permet la création de sources lumineuses ponctuelles, de sources lumineuses linéaires et de sources lumineuses de zone, adaptées pour répondre aux exigences spécifiques de divers processus de polymérisation.
Exigences relatives aux paramètres de la source lumineuse pour le durcissement des matériaux aux UV
Longueur d'onde :365 nm, 395 nm
Irradiance (intensité lumineuse, densité de puissance optique) : mW/cm²
Dose énergétique totale : mJ/cm²
Le processus de photodurcissement ne peut pas se dérouler sans les trois paramètres fondamentaux mentionnés ci-dessus : la longueur d'onde, l'intensité lumineuse et la dose d'énergie totale. La longueur d'onde détermine si les photoinitiateurs peuvent être activés ; l'intensité lumineuse dicte l'efficacité de l'initiation des UV et a un impact direct sur le durcissement de surface (résistance à l'inhibition de l'oxygène) et les performances de durcissement en profondeur ; tandis que la dose d'énergie totale assure un durcissement complet du matériau.
Par rapport aux lampes au mercure, l’avantage le plus important des LED réside dans leurs propriétés formulables et réglables. Dans les limites de performances de la LED elle-même, ses paramètres peuvent être optimisés au maximum pour répondre à des exigences de durcissement spécifiques. Dans les expériences de photodurcissement UV-LED, l'objectif principal est d'élargir continuellement les limites de performances de la source lumineuse et des matériaux UV, et d'identifier l'équilibre optimal entre eux. Spécifiquement pour les LED, cela signifie déterminer les paramètres idéaux de la source de lumière LED en fonction de la formulation du revêtement pour obtenir des résultats de durcissement optimaux.
Principe de luminescence LED et état de développement actuel des puces UVLED
Basé sur le principe de transition électronique (détails omis ; les lecteurs intéressés peuvent se référer aux ressources en ligne pour plus d'informations), lorsque les électrons d'un atome reviennent d'un état excité à un état fondamental, ils libèrent de l'énergie sous forme de rayonnement à différentes longueurs d'onde (c'est-à-dire qu'ils émettent des ondes électromagnétiques de différentes longueurs d'onde).
Par conséquent, il existe deux approches principales pour fabriquer des sources lumineuses émettant des rayons UV :
La première approche consiste à identifier un atome dont la différence d’énergie électronique entre l’état excité et l’état fondamental se situe exactement dans le spectre ultraviolet. Les lampes au mercure traditionnelles sont les sources de lumière UV les plus utilisées sur ce principe.
La deuxième approche exploite le principe de luminescence des semi-conducteurs (détails omis ; les lecteurs intéressés peuvent se référer aux ressources en ligne pour plus d'informations). En bref, lorsqu'une tension directe est appliquée à un semi-conducteur électroluminescent-, les trous injectés de la région P-à la région N-et les électrons injectés de la région N-à la région P-se recombinent avec les électrons de la région N-et les trous de la région P-respectivement à quelques micromètres près de la jonction PN, générant un rayonnement fluorescent spontané.
Comme on le sait, la bande interdite des matériaux semi-conducteurs du groupe III-V, allant du nitrure d'aluminium au nitrure de gallium ou au nitrure d'indium et de gallium (InGaN), se situe précisément dans le spectre allant de la lumière bleue à la lumière ultraviolette. En ajustant le rapport matériau du nitrure d'aluminium, d'indium et de gallium, nous pouvons produire des sources de lumière ultraviolette et visible sur une large gamme de longueurs d'onde.
Bien qu'en théorie, la lumière de n'importe quelle longueur d'onde puisse être produite en ajustant la composition des matériaux luminescents, la gamme de puces UVLED disponibles pour la production commerciale reste assez limitée en raison de diverses contraintes. Les puces haute-puissance adaptées aux applications industrielles sont essentiellement concentrées dans la bande UVA (365-415 nm). Ces dernières années, les technologies UVB et UVC ont également connu un développement vigoureux, mais elles sont essentiellement limitées aux marchés civils et grand public à faible consommation d'énergie, tels que la désinfection et la stérilisation.
Il y a plusieurs raisons principales à cela :
La structure du matériau cristallin détermine l'efficacité lumineuse (efficacité de conversion photoélectrique). Le nitrure de gallium (GaN) et le nitrure d'indium et de gallium (InGaN) à haute efficacité peuvent toujours être utilisés pour la plage de 365 à 405 nm dans les UVA. En revanche, les puces UVB et UVC reposent entièrement sur du nitrure d'aluminium et de gallium (AlGaN)-un matériau avec une efficacité lumineuse intrinsèquement faible-au lieu du GaN et de l'InGaN les plus couramment utilisés. En effet, GaN et InGaN absorbent la lumière ultraviolette inférieure à 365 nm. De ce fait, l’efficacité lumineuse des puces UVB et UVC est extrêmement faible. Par exemple, la puce 278 nm de LG n'a qu'un rendement de conversion photoélectrique de 2 %.
Défis de dissipation thermique découlant d'une faible efficacitéSelon la loi de conservation de l'énergie, un rendement de conversion photoélectrique de 2 % signifie que 98 % de l'énergie électrique est convertie en chaleur. De plus, la durée de vie et l’efficacité lumineuse des puces LED sont inversement proportionnelles à la température. Une telle génération de chaleur impose des exigences extrêmement strictes aux systèmes de dissipation thermique. Avec les technologies de refroidissement existantes, il est tout simplement impossible d'obtenir une dissipation thermique efficace pour les puces UVB et UVC haute-puissance.
Faible transmission des UV des matériaux d'emballage et de lentillesPour protéger les puces LED, l'encapsulation est essentielle. Étant donné que les LED émettent de la lumière de manière omnidirectionnelle, des lentilles sont nécessaires pour concentrer le faisceau lumineux. Cependant, à l'exception du verre de quartz, la plupart des matériaux ont une très faible transmission UV- et la transmission chute fortement à mesure que la longueur d'onde diminue. Par conséquent, même si l’efficacité lumineuse inhérente aux puces UVB/UVC est déjà faible, une partie importante de la lumière est absorbée par les lentilles, ce qui entraîne un rendement lumineux utilisable extrêmement faible, à peine suffisant pour les applications industrielles.
Faible rendement cristallin et coûts de production élevésLes puces UVB et UVC actuelles sont produites en utilisant les mêmes réacteurs que les puces UVA. En plus des défauts inhérents au matériau, des problèmes tels que des coefficients de dilatation thermique incompatibles entre le substrat et le cristal conduisent à des rendements cristallins extrêmement faibles, ce qui maintient les coûts de production à un niveau prohibitif.
Dans l'ensemble, en raison de la faible efficacité lumineuse, des coûts élevés et des exigences strictes en matière de dissipation thermique des technologies UVB et UVC, le développement de systèmes à haute-puissanceLumière UVB et UVCles sources d’applications industrielles resteront insaisissables jusqu’à ce que des percées technologiques majeures soient réalisées.
Principaux axes de R&D des systèmes de sources lumineuses LED
Une puce LED n'est qu'un composant essentiel d'une source de lumière LED. Lorsque nous menons de la R&D sur les sources lumineuses LED, nous devons adopter unesystématique,approche holistique. Au-delà du réglage de la longueur d'onde des LED, le champ d'application de la R&D englobe une série de processus en aval, notamment la technologie d'emballage, la conception optique, les systèmes de dissipation thermique, les systèmes d'alimentation électrique et les systèmes de contrôle intelligents.
Actuellement, il existe quatre structures d'emballage principales pour les puces LED :
Structure de montage vertical
Inverser-Structure des puces
Structure verticale
Structure verticale 3D
Les puces LED conventionnelles adoptent généralement une structure de montage verticale avec un substrat en saphir. Cette structure présente une conception simple et des processus de fabrication matures. Cependant, le saphir a une mauvaise conductivité thermique, ce qui rend difficile le transfert de la chaleur générée par la puce vers le dissipateur thermique-, une limitation qui restreint son application dans les-systèmes LED haute puissance.
Le packaging de puces Flip-représente l'une des tendances de développement actuelles. Contrairement aux structures à montage vertical, la chaleur dans les conceptions de puces retournées n'a pas besoin de traverser le substrat saphir de la puce. Au lieu de cela, il est directement transféré sur des substrats à conductivité thermique plus élevée (comme le silicium ou la céramique), puis dissipé dans l'environnement extérieur via une base métallique. De plus, étant donné que les structures de puces retournées-éliminent le besoin de fils d'or externes, elles permettent une densité d'intégration de puce plus élevée et une puissance optique améliorée par unité de surface. Cela dit, les structures à montage vertical et à puce inversée - partagent un défaut commun : les électrodes P et N de la LED sont situées du même côté de la puce. Cela force le courant à circuler horizontalement à travers la couche n-GaN, entraînant un encombrement de courant, une surchauffe localisée et, finalement, limitant le seuil supérieur du courant de commande.
Les puces de lumière bleue-à structure verticale-ont évolué à partir de la technologie de montage vertical. Dans cette conception, une puce de substrat en saphir-classique est retournée et collée à un substrat hautement conducteur thermique, suivi d'un décollage laser-du substrat en saphir. Cette structure résout efficacement le goulot d'étranglement de la dissipation thermique, mais implique des processus de fabrication complexes- en particulier l'étape difficile de transfert de substrat- qui entraîne de faibles rendements de production. Néanmoins, avec les progrès technologiques, les emballages verticaux pour LED UV sont devenus de plus en plus matures.
Une nouvelle structure verticale 3D a récemment été proposée. Par rapport aux puces LED traditionnelles à structure verticale-, ses principaux avantages incluent l'élimination de la liaison par fil d'or, permettant des profils de boîtier plus fins, des performances de dissipation thermique améliorées et une intégration plus facile des courants de commande élevés. Cependant, de nombreux obstacles techniques doivent être surmontés avant que les structures verticales 3D puissent être commercialisées.
Étant donné que les UVLED présentent généralement une efficacité lumineuse inférieure à celle des LED d’éclairage général, l’emballage à structure verticale est le choix privilégié pour maximiser l’efficacité de l’extraction de la lumière.
Étant donné que les LED émettent de la lumière de manière omnidirectionnelle et que leur efficacité lumineuse inhérente est déjà relativement faible, une conception optique scientifique et rationnelle est nécessaire pour améliorer l'efficacité lumineuse efficace (c'est-à-dire l'efficacité lumineuse de l'irradiation frontale). Les composants optiques courants comprennent les réflecteurs, les lentilles primaires et les lentilles secondaires.
De plus, la lumière ultraviolette subit une forte atténuation lorsqu’elle traverse le milieu. Par conséquent, plusieurs facteurs doivent être évalués lors de la sélection des matériaux de lentilles-tels que le verre de quartz, le verre borosilicaté et le verre trempé-, la priorité étant donnée aux matériaux à haute transmission UV. Cela maximise non seulement le rendement lumineux, mais empêche également une élévation excessive de la température causée par l'absorption de la lumière par le matériau lors d'une exposition prolongée aux UV.
Comme mentionné précédemment, selon la loi de conservation de l’énergie, seule une partie de l’énergie électrique est convertie en énergie lumineuse, tandis qu’une grande partie est dissipée sous forme de chaleur. Pour la bande UVA, le taux de conversion d’énergie typique est respectivement de 10:3:7 pour l’électricité, la lumière et la chaleur. La durée de vie effective des puces LED est étroitement liée à leur température de jonction. Dans le processus de photodurcissement, une densité de puissance optique élevée nécessite souvent une intégration à haute densité de puces LED, ce qui impose des exigences strictes aux systèmes de dissipation thermique.
Ainsi, parvenir à une dissipation thermique efficace et garantir que la température de jonction de toutes les puces LED reste dans une plage raisonnable et équilibrée nécessite une conception scientifique rigoureuse, une simulation informatique et des tests pratiques.
Recherche sur les formulations de revêtements UV
Limites des photoinitiateurs et approche au niveau du système-de la réactivité des résines et des monomèresComme illustré dans l'introduction précédente de la technologie LED, les sources de lumière LED haute-puissance adaptées aux applications industrielles sont actuellement confinées à la bande UVA, en particulier aux longueurs d'onde supérieures à 365 nm. Après avoir défini les limites de performances des sources lumineuses LED, nous pouvons désormais constater que la sélection de photoinitiateurs compatibles est plutôt limitée, car la plupart des photoinitiateurs présentent de faibles coefficients d'extinction molaire à des longueurs d'onde supérieures à 365 nm.
Pour résoudre le problème de la faible efficacité d'initiation des photoinitiateurs compatibles LED-, les efforts de R&D ne doivent pas se limiter aux photoinitiateurs eux-mêmes. Au lieu de cela, nous devons adopter une perspective au niveau du système-qui intègre les résines, les monomères, les photoinitiateurs et même les additifs auxiliaires dans un cadre de recherche holistique, améliorant ainsi l'efficacité de durcissement des systèmes LED UV.
Conception de formulations et développement de processus de revêtement pour le durcissement par LED (impacts des photoinitiateurs, des résines, des monomères, de la température, de la sécheresse de surface, de la siccité totale, des pigments et des charges)Pour améliorer l'absorption de la lumière UV à longue longueur d'onde - par les photoinitiateurs, il est souvent nécessaire d'incorporer des cycles benzéniques, de l'azote (N), du phosphore (P) et d'autres atomes dans leurs structures moléculaires. Bien que cette modification améliore l'absorption des UV à grande longueur d'onde -, elle conduit également à une coloration accrue des photoinitiateurs.
De plus, en raison de la faible efficacité d'absorption de la lumière de ces initiateurs, de grandes quantités de résines et de monomères hautement réactifs-généralement des résines et monomères acryliques à haute fonctionnalité-doivent être ajoutées pour accélérer la vitesse de réaction globale du système de revêtement. Cependant, cette approche tend à produire des revêtements d’une dureté élevée mais d’une faible flexibilité, ce qui restreint leur gamme d’applications.
Cela dit, les coefficients d'extinction molaire généralement faibles des photoinitiateurs UV LED offrent également un avantage unique : ils permettent une transmission de la lumière UV plus élevée à travers la couche de revêtement, ce qui favorise le durcissement en profondeur des films épais.
Exigences de performances de revêtement pour différentes conditions de stockage, de transport, de construction et de processus d'application. Dans l'industrie du revêtement, diverses techniques d'application telles que le revêtement au rouleau, le revêtement par pulvérisation et le revêtement au rideau imposent des exigences de viscosité distinctes aux revêtements. Parallèlement, différents substrats exigent des propriétés de revêtement adaptées en termes de mouillabilité et d'adhérence. De plus, les différentes conditions de transport et de stockage nécessitent des niveaux correspondants de stabilité au stockage pour les revêtements. Par conséquent, tous ces facteurs doivent être pleinement pris en compte lors de la conception de la formulation du revêtement.
Exigences de performances des films de revêtement pour diverses applications Différents domaines d'application imposent des exigences de performances variables aux films de revêtement, notamment la brillance, les propriétés colorimétriques, la dureté, la flexibilité, la résistance à l'abrasion et la résistance aux chocs. Par conséquent, le développement du revêtement doit trouver un équilibre entre l’efficacité du durcissement et la performance du film.
Recherche sur les procédés de revêtement
Le revêtement est un processus d'ingénierie systématique. L'optimisation des processus de revêtement peut élargir davantage les limites d'application de la technologie UV-LED. Comme le dit un dicton de l’industrie,"Trois parties dépendent du revêtement ; sept parties dépendent du processus d'application". En fin de compte, les revêtements et les sources lumineuses n’atteignent leurs performances souhaitées que grâce à une application appropriée.
De plus, l'optimisation des processus de revêtement en association avec des revêtements UV et des sources lumineuses LED peut compenser considérablement les limites des matériaux et des sources lumineuses. Par exemple, le chauffage peut réduire la viscosité des revêtements à haute teneur en-résine-qui sont trop visqueux à température ambiante, ce qui les rend adaptés à différentes méthodes d'application. De plus, le chauffage peut améliorer la fluidité du système de revêtement, renforcer l'activité moléculaire, garantir des réactions de durcissement initiales plus complètes et produire des surfaces de film plus lisses.
Recherche sur les chaînes industrielles en amont et en aval
Au cours des deux dernières années, la pénurie et la flambée des prix des photoinitiateurs déclenchées par les campagnes de protection de l'environnement ont infligé des pertes tangibles aux entreprises en aval et ont gravement entravé le développement de la technologie LED UV. Cela souligne que la connectivité des chaînes industrielles en amont et en aval et la fluidité des systèmes de chaîne d'approvisionnement sont les garanties fondamentales du développement sain d'une industrie et du succès commercial de ses produits et technologies.
Alors que de nombreuses industries partent de zéro grâce aux dynamiques qui se renforcent mutuellement de l’innovation technologique, du développement industriel et de l’augmentation de la demande, ces facteurs doivent être évalués de manière globale au cours du processus de commercialisation.
En outre, du point de vue de l'investissement, mener des recherches et déployer des chaînes industrielles en amont et en aval peut non seulement garantir un approvisionnement stable lorsque les produits entrent sur le marché, mais également permettre aux entreprises de partager les dividendes de la croissance industrielle.
