紫外线固化灯的结构根据类型(UVLED或传统水银灯)有所不同,但核心目标都是高效产生紫外光以完成材料固化。以下是两类固化灯的详细结构组成:
一、UVLED固化灯的结构
LED发光单元
UVLED芯片:核心发光部件,通常由氮化镓(GaN)等半导体材料制成,可定制波长(如365nm、385nm、395nm)。
芯片阵列:多颗LED芯片排列组合,通过串并联实现高功率输出。
散热系统
散热基板:高导热材料(如陶瓷或铝基板),快速传导芯片产生的热量。
散热鳍片/风扇:主动或被动散热设计,防止过热导致光衰或损坏。
光学组件
聚焦透镜:石英或特殊玻璃材质,控制光束角度(如聚光或泛光)。
反射器:铝或镀金表面设计,提升紫外光的定向性和利用率。
驱动与控制模块
恒流电源:稳定电流输出,确保光强一致性。
控制电路:支持调光、定时或联动控制(如PWM脉冲调制)。
机械防护结构
外壳:金属或耐高温塑料,保护内部元件并满足工业防护等级(如IP65)。
滤光片:可选配件,过滤杂散光(如可见光或红外线)。
二、传统水银灯(汞灯)的结构
发光核心部件
石英灯管:密封腔体内含汞蒸气和惰性气体(如氩气),通电后电弧激发紫外光。
掺杂元素:部分灯管添加铁、镓等金属,调整输出光谱范围。
电极系统
钨电极:位于灯管两端,高压击穿后形成电弧放电。
镇流器/启动器:提供高压启动脉冲,并稳定工作电流。
光学与冷却系统
反射罩:抛物线或椭圆形设计,聚焦紫外光至工作区域。
冷却装置:风冷或水冷系统,防止灯管过热(石英灯管高温易劣化)。
电源与辅助设备
高压变压器:将输入电压升至灯管所需工作电压。
计时器/传感器:监控灯管使用寿命或温度状态。
三、特殊设计变体
双波长UVLED:集成两种波长芯片(如365nm+405nm),通过分时或同步辐射实现深层固化。
无极汞灯:无电极设计,通过微波激发汞蒸气,寿命更长但成本较高。
关键区别与特点
UVLED:结构紧凑、无汞环保、寿命长(2万小时以上),但单点功率较低,需多芯片组合。
水银灯:光谱宽、功率高,但含汞、发热量大且寿命短(约1000小时),需频繁更换灯管。
总结
紫外线固化灯的结构围绕高效发光、散热管理和光学控制展开。UVLED因环保、长寿命等优势成为主流,而水银灯在特定高功率场景仍有应用。选择时需根据固化材料的光谱需求、生产环境及成本综合考量。