Die richtige Spektralenergie erzielen – die Herausforderung von 0,5 %
Wenn die meisten Menschen auf eine UV-Lampe schauen, sehen sie einfach nur Licht. Doch wer schon einmal mit einer Beschichtung zu tun hatte, die kurz nach dem Aushärten abblätterte, weiß, dass es dabei um viel mehr geht als nur um Licht. Es kommt im Grunde darauf an, wie die Energie verteilt wird.
Mein Team hat in letzter Zeit viel Zeit damit verbracht, diese Spektralenergiekonzentration auf 0,5 % zu senken. Das ist kein Zufallswert, den wir nur deshalb gewählt haben, damit er auf der Datenblattseite gut aussieht. Bei Hochpräzisionspolymeren ist das nämlich der entscheidende Faktor dafür, ob ein Produkt langlebig ist oder nicht.
Das Problem mit der „Spektralverschiebung“
Das Problem ist folgendes: Die meisten Lampen weisen eine Spektralverschiebung auf. Im Grunde fließt die Energie in Wellenlängen ab, die für das jeweilige Polymer irrelevant sind. Dadurch wird Energie verschwendet und die Aushärtung erfolgt unvollständig.
Wir haben dieses Problem gelöst, indem wir an der Gasmischung sowie an der Geometrie der Elektroden herumexperimentiert haben. Indem wir dafür sorgten, dass der Lichtbogen stabil blieb, konnten wir die Photonen in einem engeren Bereich bündeln.
Es ist, als würde man von einer Flutlampe auf einen Laser umsteigen – dadurch wird die Aushärtung präziser und weniger Energie wird verschwendet.
Die Kompromisse – denn es gibt immer Einbußen
Um das funktionieren zu lassen, mussten wir synthetischen Quarz von hoher Reinheit verwenden. Standardglas ist nicht geeignet – es blockiert das Kurzwellen-UV-Licht oder schmilzt unter der Hitze. Wir brauchten etwas, das extremen Temperaturschwankungen standhalten kann, ohne zu verformen.
Doch hier liegt das Problem: Wenn man versucht, die Konzentration auf 0,5 % zu senken, entsteht innerhalb des Tubes enormer Druck. Deshalb kann man diese Lampen nicht einfach in eine billige, störende Stromversorgung anschließen. Wenn der Ballast Spannungsfluktuationen hat, flackert der Lichtbogen. Und sobald der Lichtbogen flackert, ist all die Stabilität, die wir uns so mühsam erarbeitet haben, wieder weg.
Praktische Anwendung
Die gute Nachricht ist: Es handelt sich dabei um Ersatzteile, die direkt eingebaut werden können. Wir haben die Abmessungen beibehalten, sodass man keine Reflektoren entfernen oder die ganze Anlage neu aufbauen muss.
Ein Tipp: Überprüfen Sie Ihre Kühlventilatoren. Da wir so viel Energie an einem Punkt konzentrieren, ist die Wärmedichte am Lichtbogen sehr hoch. Wenn der Luftstrom schwach ist, überhitzt der Quarz. Sobald das passiert, verschlechtert sich die Präzision – und man ist wieder am Ausgangspunkt. Halten Sie die Lampen kühl, dann funktionieren sie einwandfrei.