紫外線固化燈的結構根據類型(UVLED或傳統水銀燈)有所不同,但核心目標都是高效產生紫外光以完成材料固化。以下是兩類固化燈的詳細結構組成:
一、UVLED固化燈的結構
LED發光單元
UVLED芯片:核心發光部件,通常由氮化鎵(GaN)等半導體材料制成,可定制波長(如365nm、385nm、395nm)。
芯片陣列:多顆LED芯片排列組合,通過串并聯實現高功率輸出。
散熱系統
散熱基板:高導熱材料(如陶瓷或鋁基板),快速傳導芯片產生的熱量。
散熱鰭片/風扇:主動或被動散熱設計,防止過熱導致光衰或損壞。
光學組件
聚焦透鏡:石英或特殊玻璃材質,控制光束角度(如聚光或泛光)。
反射器:鋁或鍍金表面設計,提升紫外光的定向性和利用率。
驅動與控制模塊
恒流電源:穩定電流輸出,確保光強一致性。
控制電路:支持調光、定時或聯動控制(如PWM脈沖調制)。
機械防護結構
外殼:金屬或耐高溫塑料,保護內部元件并滿足工業防護等級(如IP65)。
濾光片:可選配件,過濾雜散光(如可見光或紅外線)。
二、傳統水銀燈(汞燈)的結構
發光核心部件
石英燈管:密封腔體內含汞蒸氣和惰性氣體(如氬氣),通電后電弧激發紫外光。
摻雜元素:部分燈管添加鐵、鎵等金屬,調整輸出光譜范圍。
電極系統
鎢電極:位于燈管兩端,高壓擊穿后形成電弧放電。
鎮流器/啟動器:提供高壓啟動脈沖,并穩定工作電流。
光學與冷卻系統
反射罩:拋物線或橢圓形設計,聚焦紫外光至工作區域。
冷卻裝置:風冷或水冷系統,防止燈管過熱(石英燈管高溫易劣化)。
電源與輔助設備
高壓變壓器:將輸入電壓升至燈管所需工作電壓。
計時器/傳感器:監控燈管使用壽命或溫度狀態。
三、特殊設計變體
雙波長UVLED:集成兩種波長芯片(如365nm+405nm),通過分時或同步輻射實現深層固化。
無極汞燈:無電極設計,通過微波激發汞蒸氣,壽命更長但成本較高。
關鍵區別與特點
UVLED:結構緊湊、無汞環保、壽命長(2萬小時以上),但單點功率較低,需多芯片組合。
水銀燈:光譜寬、功率高,但含汞、發熱量大且壽命短(約1000小時),需頻繁更換燈管。
總結
紫外線固化燈的結構圍繞高效發光、散熱管理和光學控制展開。UVLED因環保、長壽命等優勢成為主流,而水銀燈在特定高功率場景仍有應用。選擇時需根據固化材料的光譜需求、生產環境及成本綜合考量。