專利名稱：組合型uv材料光固化光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光固化樹(shù)脂或光固化涂料或光固化油墨(UV材料)的光固化光源，尤其是涉及一種由不同波長(zhǎng)的光源組合而成的組合型UV材料光固化光源。
背景技術(shù)：
光固化樹(shù)脂或光固化涂料或光固化油墨(UV材料)應(yīng)用的范圍較廣，其固化機(jī)理是被固化材料配方為特定設(shè)計(jì)，當(dāng)吸收某一光譜或多光譜一定能量后進(jìn)行光化學(xué)反應(yīng)，在很短的時(shí)間內(nèi)形成固態(tài)膜層。光固化樹(shù)脂或光固化涂料或光固化油墨多采用大功率的紫外燈，這類紫外燈一般是高壓或超高壓汞燈、氙燈或氪燈，功率一般為1000W-5000W，這類燈的功耗大，但效率低；壽命都較短，一般為1000-2000小時(shí)，正常工作時(shí)間更短，尤其是對(duì)光能量穩(wěn)定度要求較高的場(chǎng)合，其符合要求的工作時(shí)間更短；熱量大，這類燈發(fā)射的光中含有大量的紅外光，使得在固化時(shí)，散發(fā)的熱量較多，不利于固化物的成型質(zhì)量的控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種適應(yīng)光固化樹(shù)脂或光固化涂料或光固化油墨(UV材料)固化的——組合型UV材料光固化光源，其功耗低、效率高、壽命長(zhǎng)。
本發(fā)明的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案而實(shí)現(xiàn)的。
本實(shí)用新型組合型UV材料光固化光源，由不同波長(zhǎng)的多個(gè)光源組合而成，以圓形方式或陣列方式分布或封裝；其特征是所述光源可以是半導(dǎo)體二極管、半導(dǎo)體激光器或紫外燈的一種或多種；其中半導(dǎo)體二極管的波長(zhǎng)為320nm～800nm，優(yōu)選的波長(zhǎng)在365nm～500nm，功率為0.1mW～10W，優(yōu)選的功率為1mW～2W；半導(dǎo)體激光器的波長(zhǎng)為320nm～800nm，優(yōu)選的波長(zhǎng)在365nm～500nm，功率為0.1mW～10W，優(yōu)選的功率為1mW～2W；紫外燈是線光源，和/或點(diǎn)光源，其發(fā)光方式是熱陰極或冷陰極；紫外燈的波長(zhǎng)為100nm～1500nm，優(yōu)選的波長(zhǎng)在220nm～1000nm，功率為0.1mW～10000W，優(yōu)選的功率為1W～5000W；根據(jù)被固化材料的波長(zhǎng)吸收譜，配置與該吸收譜接近的多種光源。
本實(shí)用新型具有功耗低、效率高、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，非常適合UV噴繪、UV固化成型、UV涂料固化等領(lǐng)域。


圖1所示的是一UV膠的吸收波譜圖。
圖2所示的是以半導(dǎo)體二極管為主的組合型UV材料光固化光源組合示意圖。
圖3所示的是以半導(dǎo)體二極管和半導(dǎo)體激光器為主的組合型UV材料光固化光源組合示意圖。
圖4所示的是以半導(dǎo)體激光器為主的組合型UV材料光固化光源組合示意圖。
圖5所示的是以半導(dǎo)體二極管、半導(dǎo)體激光器和紫外燈為光源的組合型UV材料光固化光源組合示意圖。
以上的圖中包括532nm半導(dǎo)體激光器1，355nm半導(dǎo)體二極管2，365nm半導(dǎo)體二極管3，375nm半導(dǎo)體二極管4，385nm半導(dǎo)體二極管5，395nm半導(dǎo)體二極管6，405nm半導(dǎo)體二極管7，415nm半導(dǎo)體二極管8，425nm半導(dǎo)體二極管9，435nm半導(dǎo)體二極管10，光源控制器11，散熱器12，470nm半導(dǎo)體二極管13，530nm半導(dǎo)體二極管14，355nm半導(dǎo)體激光器15，365nm半導(dǎo)體激光器16，375nm的半導(dǎo)體激光器17，385nm半導(dǎo)體激光器18，395nm半導(dǎo)體激光器19，405nm半導(dǎo)體激光器20，415nm半導(dǎo)體激光器21，425nm半導(dǎo)體激光器22，435nm半導(dǎo)體激光器23，紫外燈24。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
實(shí)施例1根據(jù)所需固化的UV膠的吸收波譜圖選配不同波長(zhǎng)的二極管光源，以組合出高效的二極管固化光源。
圖1中的波譜圖中，幾個(gè)吸收高峰分別為340～440nm、530nm，因此，可選擇350～530nm的半導(dǎo)體二極管組合為一固化光源，其中350～440nm的半導(dǎo)體二極管分別選取多種波段的，即355nm、365nm、375nm、385nm、395nm、405nm、415nm、425nm、435nm的二極管，選擇二極管的功率和個(gè)數(shù)分別為355nm的二極管2為2個(gè)，功率0.5～50mw；365nm的二極管3為6個(gè)，功率20mw～1000mw；375nm的二極管4為6個(gè)，功率20mw～2000mw；385nm的二極管5為1個(gè)，功率50mw～2000mw；395nm的二極管6為2個(gè)，功率50mw～2000mw；405nm的二極管7為1個(gè)，功率200mw～4000mw；415nm的二極管8為1個(gè)，功率200mw～5000mw；425nm的二極管9為3個(gè)，功率200mw～5000mw；435nm的二極管10為1個(gè)，功率200mw～5000mw。530nm的半導(dǎo)體二極管14為3個(gè)，功率100～10000mw，為增強(qiáng)固化效果，可增加1個(gè)100～8000mw的470nm的半導(dǎo)體二極管13。
此種組合光源共有27個(gè)半導(dǎo)體二極管組成，其組合形式如圖2所示。圖2所示的組合型光源與普通的具有相同功效的UV紫外燈相比，產(chǎn)生的熱量雖然大大減少，但仍有很少的熱量產(chǎn)生，如固化過(guò)程中不需要或不能有熱量的積聚，需加一個(gè)散熱器12；此種組合的UV光源由光源控制器11控制其開(kāi)斷。
實(shí)施例2根據(jù)所需固化的UV膠的吸收波譜圖選配不同波長(zhǎng)的半導(dǎo)體二極管與半導(dǎo)體激光器光源，以組合出高效的UV固化光源。
圖1中的波譜圖中，幾個(gè)吸收高峰分別為340～440nm、530nm，因此，可選擇532nm的半導(dǎo)體激光器、350～440nm的半導(dǎo)體二極管組合為一固化光源，其中532nm的半導(dǎo)體激光器1的功率為5mw～200mw，個(gè)數(shù)1個(gè)。350～440nm的半導(dǎo)體二極管分別選取多種波段的，即355nm、365nm、375nm、385nm、395nm、405nm、415nm、425nm、435nm的二極管，選擇二極管的功率和個(gè)數(shù)分別為355nm的二極管2為2個(gè)，功率0.5～50mw；365nm的二極管3為6個(gè)，功率20mw～1000mw；375nm的二極管4為6個(gè)，功率20mw～2000mw；385nm的二極管5為1個(gè)，功率50mw～2000mw；395nm的二極管6為2個(gè)，功率50mw～2000mw；405nm的二極管7為1個(gè)，功率200mw～4000mw；415nm的二極管8為1個(gè)，功率200mw～5000mw；425nm的二極管9為3個(gè)，功率200mw～5000mw；435nm的二極管10為1個(gè)，功率200mw～5000mw。
此種組合光源共有1個(gè)半導(dǎo)體激光器和23個(gè)半導(dǎo)體二極管組成，其組合形式如圖3所示。圖3所示的組合型光源與普通的具有相同功效的UV紫外燈相比，產(chǎn)生的熱量雖然大大減少，但仍有很少的熱量產(chǎn)生，如固化過(guò)程中不需要或不能有熱量的積聚，需加一個(gè)散熱器12；此種組合的UV光源由光源控制器11控制其開(kāi)斷。
實(shí)施例3根據(jù)所需固化的UV膠的吸收波譜圖選配不同波長(zhǎng)的半導(dǎo)體激光器光源，以組合出高效的UV固化光源。
圖1中的波譜圖中，幾個(gè)吸收高峰分別為340～440nm、530nm，因此，可選擇輸出波長(zhǎng)為此幾個(gè)吸收峰的半導(dǎo)體激光器組合為一固化光源。其中532nm的半導(dǎo)體激光器1的功率為5mw～200mw，個(gè)數(shù)1個(gè)；355nm的半導(dǎo)體激光器15為1個(gè)，功率0.05～50mw；365nm的半導(dǎo)體激光器16為2個(gè)，功率0.5mw～100mw；375nm的半導(dǎo)體激光器17為2個(gè)，功率0.5～100mw；385nm的半導(dǎo)體激光器18為1個(gè)，功率1mw～200mw；395nm的半導(dǎo)體激光器19為1個(gè)，功率1mw～200mw；405nm的半導(dǎo)體激光器20為1個(gè)，功率2mw～400mw；415nm的半導(dǎo)體激光器21為1個(gè)，功率2mw～500mw；425nm的半導(dǎo)體激光器22為1個(gè)，功率2mw～500mw；435nm的半導(dǎo)體激光器23為1個(gè)，功率2mw～500mw。
此種組合光源共有12個(gè)半導(dǎo)體激光器組成，其組合形式如圖4所示。
實(shí)施例4根據(jù)所需固化的UV膠的吸收波譜圖選配不同波長(zhǎng)的半導(dǎo)體激光器、半導(dǎo)體二極管、紫外燈，以組合出高效的UV固化光源。
圖1中的波譜圖中，幾個(gè)吸收高峰分別為340～440nm、530nm，因此，可選擇半導(dǎo)體激光器、半導(dǎo)體二極管、紫外燈組合為一固化光源。其中選配波長(zhǎng)主要為320～400nm的、紫外強(qiáng)度1～100mW/cm2(距離15cm處)的紫外固化燈24，個(gè)數(shù)1個(gè)；532nm的半導(dǎo)體激光器1的功率為1mw～200mw，個(gè)數(shù)1個(gè)；375nm的半導(dǎo)體二極管4為2個(gè)，功率1～1000mw；385nm的半導(dǎo)體二極管5為2個(gè)，功率1mw～2000mw；395nm的半導(dǎo)體二極管6為1個(gè)，功率1mw～2000mw。
此種組合光源共有7個(gè)半導(dǎo)體激光器組成，其組合形式如圖5所示。圖5所示的組合型光源與普通的具有相同功效的UV紫外燈相比，產(chǎn)生的熱量雖然大大減少，但仍有很少的熱量產(chǎn)生，如固化過(guò)程中不需要或不能有熱量的積聚，需加一個(gè)散熱器12；此種組合的UV光源由光源控制器11控制其開(kāi)斷。
權(quán)利要求1.一種組合型UV材料光固化光源，由不同波長(zhǎng)的多個(gè)光源組合而成，以圓形方式或陣列方式分布或封裝；其特征是所述光源可以是半導(dǎo)體二極管、半導(dǎo)體激光器或紫外燈的一種或多種；其中半導(dǎo)體二極管的波長(zhǎng)為320nm～800nm，功率為0.1mW～10W；半導(dǎo)體激光器的波長(zhǎng)為320nm～800nm，功率為0.1mW～10W；紫外燈的波長(zhǎng)為100nm～1500nm，功率為0.1mW～10000W。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合型UV材料光固化光源，其特征是所述半導(dǎo)體二極管的波長(zhǎng)為365nm～500nm，功率為0.1mW～10W，功率為1mW～2W。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合型UV材料光固化光源，其特征是所述半導(dǎo)體激光器的波長(zhǎng)為在365nm～500nm，功率為1mW～2W。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合型UV材料光固化光源，其特征是所述紫外燈的波長(zhǎng)為220nm～1000nm，功率為0.1mW～10000W，功率為1W～5000W。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種組合型UV材料光固化光源，由不同波長(zhǎng)的多個(gè)光源組合而成，以圓形方式或陣列方式分布或封裝；其特征是所述光源可以是半導(dǎo)體二極管、半導(dǎo)體激光器或紫外燈的一種或多種；其中，半導(dǎo)體二極管的波長(zhǎng)為320nm～800nm，功率為0.1mW～10W；半導(dǎo)體激光器的波長(zhǎng)為320nm～800nm，功率為0.1mW～10W；紫外燈的波長(zhǎng)為100nm～1500nm，功率為0.1mW～10000W。本實(shí)用新型具有功耗低、效率高、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，非常適合UV噴繪、UV固化成型、UV涂料固化等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)F21S15/00GK2916362SQ20062007360
公開(kāi)日2007年6月27日 申請(qǐng)日期2006年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月7日
發(fā)明者岳東, 楊繼全 申請(qǐng)人:南京師范大學(xué)