MODULO 4 - Equipamentos para processo UV e Radiometria
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CURSO DE TECNOLOGIA DE CURA UV/EB
IPEN/CENTRO DE TECNOLOGIA DAS
RADIAÇÕES
25 DE ABRIL DE 2014
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EQUIPAMENTOS
DE CURAUV
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EQUIPAMENTOS TÍPICOS
MICROONDAS
ARCO ELETRICO
LED UV
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UV ACIONADO POR ARCO ELÉTRICO
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UV ACIONADO POR ARCO ELÉTRICO
Componentes do equipamento
• Lâmpada com eletrodo
• Refletor
• Transformador de Alta Tensão
• Capacitores
• Reles de alta tensão
• Refletores
• Exaustores
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LÂMPADAS UV ACIONADAS POR
ARCO ELÉTRICO
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Principais Características:
• Lâmpadas com comprimentos de 12mm a 3.4 metros
• Garantia de irradiação UV entre 1500-2000 horas
• Espectros disponíveis: Galio, Ferro, Mercúrio
• Produz maior quantidade de calor
• Refletores focados e desfocados
• Necessita controle de emissão constante
UV ACIONADO POR ARCO ELÉTRICO
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UV - MICROONDAS
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• Altas potências de emissão
• Lâmpadas de 150mm e 250mm de comprimento
• Sistemas modulares
• Garantia de irradiação UV estável por toda a vida da lâmpada
• Vida útil de 6000 a 8000 horas (garantida)
• Baixa manutenção
• Reinicio Rápido (8-20 segundos)
• Potência Regulável
UV - MICROONDAS
Principais Vantagens da tecnologia
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UV - MICROONDAS
Componentes do equipamento
• Lâmpada SEM eletrodo
• Magnetrons
• Refletor
• Ventilador
• Cabos de interconexão
• Unidade de Potência (capacitores, transformadores, etc.)
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UV - MICROONDAS
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H BULBS10 inch bulb, 300 w/inch
ALGUNS ESPECTROS DISPONÍVEIS
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• Potência emitida (watts)
• Eficiência do bulbo
• Diâmetro do bulbo
• Forma do refletor
• Refletividade
• Manutenção
Fatores que afetam a irradiação
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Localização imprópria da tomada de Ar
A tomada de ar para resfriamento de lâmpadas e
fontes não deve permitir aspiração de poeira e
outros contaminantes para o fluxo de ar do sistema
Cuidados
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Cabine de pintura Spray muito próximo do sistema UV
O balanceamento impróprio do fluxo de ar nas cabines de spray
pode causar risco de ignição ou contaminação. O coating pode ser
sugado para dentro do UV e contaminar lâmpadas, refletores e filtros
resultando em redução de emissão de UV e da vida do bulbo
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Filtragem do ArRecomenda-se filtros tipo saco em ambientes
altamente contaminados
• Auto-limpante, baixa manutenção
• Alta eficiência (comparado com filtros HEPA)
• Capacidade para grandes volumes e pressões
• De fácil instalação
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UV – LED
(Light- Emitting Diode)
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Componentes do equipamento
• Irradiador LED UV
• Cabos de energia
• Unidade de controle (remota ou
integrada)
• Unidade de resfriamento
(remota ou integrada)
UV - LED
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Longa Vida
Baixo consumo de energia
Baixa dissipção de calor
Design Compacto
Liberdade de design
Liga e desliga Instantaneamente
Regulável
Ecológico
UV - LED
Principais Vantagens da tecnologia
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UV – LED
Janela de trabalho -> 365 a 465 nm
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RADIOMETRIA
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Radiometria
Refletores
Lâmpadas
Temperatura
Velocidade
Espessura da camada
Componentes da formulação
Faixa de trabalho
Dose e Intensidade
Cercando todo o processo e variáveis:
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Como Controlar?
O que é radiômetro?
Informam o valor da dose (J/cm²) e intensidade (W/cm²)
Radiometria
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Radiometria
Dose: energia total recebida por unidade de área pela
superfície do substrato durante a exposição. Varia com o tempo.Unidade: J/cm²
Intensidade: número de fótons recebidos por unidade deárea pela superfície do substrato. Varia com a potência da lâmpada,distância substrato/fonte, conjunto lâmpada/refletor. Unidade: W/cm²
Dose = Intensidade x Tempo
Dose e Intensidade
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Radiometria
Azul: 20m/min – Dose: 452mJ/cm²
Laranja: 5m/min – Dose: 2064mJ/cm²
tempo (s)
Intensidade
(W/cm²)
Cura vs Tempo de Exposição
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Radiometria
Responsável por 60 ~ 80% da radiação que chega ao substrato.
Sua geometria é de grande importância pois interfere diretamente na
energia refletida.
Refletores
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Radiometria
178,5 mW
241,2 mW
35%
tempo (s)
Intensidade
(W/cm²)
antes da limpeza
dos refletores
após a limpeza
dos refletores
Refletor Limpo
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Radiometria
Vapor de mercúrio de baixa pressão
Vapor de mercúrio de média pressão
Vapor de mercúrio de alta pressão
Dopada com Gálio
Dopada com Gálio/Índio
Sem eletrodo
Xenônio
Ferro
LED
Exemplos de Lâmpadas
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Lâmpada Focada
tempo (s)
Intensidade
(W/cm²)
Lâmpada Focada
Intensidade:
750mW/cm2
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Lâmpada Fora de Foco
tempo (s)
Intensidade
(W/cm²)
Lâmpada Fora de Foco
Intensidade: 350mW/cm2
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Radiometria
Controle do processo de produção
Repetibilidade de resultados
Laboratório vs produção
Desenvolvimento conforme necessidade do cliente
Evitar troca desnecessária de lâmpadas e refletores
Evitar parada desnecessária do processo
Defesa do produto / equipamento
Documentação dos dados
Estabelecer parâmetros de cura do produto
Estabelecer o setup ideal do processo
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Radiometria
Tipo Comprimento de Onda
UVC 250 ~ 260 nm
UVB 260 ~ 320 nm
UVA 320 ~ 390 nm
UVA2 380 ~ 410 nm
UVV 390 ~ 450 nm
Faixa Analisada
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Radiometria
Dose no UVA: de 537 para 487 mJ/cm2
Intensidade no UVA: de 309 para 290 mW/cm2
600 horas
Nova
tempo (s)
Intensidade
(W/cm²)
Antiga
Faixa Analisada
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Radiometria
Dose no UVV: de 737 para 1331 mJ/cm2
Intensidade no UVV: de 397 para 734 mW/cm2
600 horas
tempo (s)
Intensidade (W/cm²)
Faixa Analisada
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Radiometria
Precisão: ± 5-10%
Principais diferenças:
Especificação dos filtros
Sensibilidade ao calor
Robustez (resistência a batidas e quedas)
Taxa de amostragem (amostras coletadas por segundo)
Limitações
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Como Medir?
Medir quando o material estiver curando corretamente (ponto de referência)
Estabelecer a Janela de cura
2 - 3 leituras (extremidades / meio)
Documentação dos dados coletados
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Radiometria
Janela de Cura
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Planilha de Controle
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Aquisição do Radiômetro
Tamanho / Sistema
Dados fornecidos
Resistência / Durabilidade
Temperatura / Repetibilidade
Faixa analisada
Assistência técnica / Calibração local
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Calibração
Desgaste dos filtros e circuitos – uso e temperatura
Deve ser feita regularmente
Repetibilidade de resultados
Calibração efetiva (ajuste eletrônico)?
Licenciado pelo fabricante?
Padrões (calibração/rastreabilidade)
Certificado de Calibração
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Principais Cuidados
Evitar quedas ou batidas
Não limpar com produtos abrasivos ou água
Utilizar somente pano macio ou algodão
Evitar contato dos dedos no filtro óptico. Limpar o filtro somente quandonecessário.
Evitar contato do filtro óptico com respingos de tinta ou verniz.
Não passar o radiômetro com o display voltado para as lâmpadas.
Sempre transportar e guardar na maleta.
Manter o equipamento sempre calibrado para garantir repetibilidade de resultados
e segurança nos valores medidos.
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Principais Cuidados
Verniz Residual Verniz ResidualFiltro Riscado
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Principais Cuidados
Normal Overbaking
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Conclusões
Radiômetro é investimento
Controle total do processo
Setup ideal do sistema de cura
Defesa do usuário / fornecedor
Rápida verificação da origem de problemas de cura
Otimização do uso das lâmpadas
Controle dos refletores
Economia gerada = rápido retorno do investimento
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E a sua empresa?
Investiu em um radiômetro?
Faz o controle corretamente? E a calibração?
Analisa os parâmetros de interesse?
Conseguiu otimizar o processo, produtos e fornecedores?
Reproduz laboratório vs produção vs cliente?
Parabéns! Processo sob controle!
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Contato
facebook.com/BRCHEMICAL @BRCHEMICAL12
E-mail: [email protected]
BRCHEMICAL Radiômetros e Radiometria
Tel.: 11 9 9658 4183
Site: www.brchemical.com
Sérgio Medeiros
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