確定UV膠水的固化時間需要綜合考慮膠水特性、UV光源參數、固化環境以及具體應用需求。以下是系統化的方法和步驟:
1. 明確固化時間的定義
表干時間:表面固化(不粘手)所需時間。
深層固化時間:內部完全固化(達到最終強度)所需時間。
完全固化時間:包括后固化(Post-cure),可能需24小時達到最大性能。
2. 影響固化時間的關鍵因素
UV膠水特性:
光引發劑類型(如對365nm或395nm敏感)。
膠水顏色和透光性(透明膠固化快,深色/不透明膠需更長照射)。
膠層厚度(厚度增加會顯著延長固化時間)。
UV光源參數:
波長(需匹配光引發劑吸收峰,常見為365-405nm)。
輻照度(單位面積光強,單位:mW/cm²,越高固化越快)。
能量密度(總曝光量,單位:mJ/cm² = 輻照度 × 時間)。
環境條件:
環境溫度(某些UV膠在低溫下固化效率降低)。
氧氣抑制(表面暴露在空氣中可能發粘,需惰性氣體或覆膜保護)。
3. 確定固化時間的實驗方法
(1)初步參考供應商數據
膠水技術參數表中通常提供建議的輻照度、能量密度及對應時間(例如:1000mW/cm²下照射10秒)。
(2)實際測試步驟
設備準備:
UVLED或汞燈光源(需校準輻照度和均勻性)。
輻射計(測量實際輻照度和能量密度)。
固化測試樣板(與實際應用相同的基材和膠層厚度)。
梯度測試:
固定輻照度,逐步增加照射時間(如5s、10s、20s)。
每次固化后測試性能(附著力、硬度、完全固化狀態)。
性能驗證方法:
表干測試:手指輕觸表面,無粘性即為表干。
附著力測試:劃格法(ISO 2409)或拉力測試。
硬度測試:邵氏硬度計(如DIN 53505)。
化學抵抗性:酒精或溶劑擦拭,觀察是否溶解。
(3)優化調整
若固化不完全:增加輻照度或時間,或改用更高波長穿透力的光源。
若表面發粘:檢查氧氣抑制問題,或使用氮氣保護。
4. 生產中的實時監控
在線檢測:使用UV能量計記錄每批次的累積能量(mJ/cm²)。
工藝窗口驗證:確定最小和最大允許固化時間,確保生產穩定性。
5. 特殊情況處理
陰影區域固化:復雜結構需多角度照射或二次固化。
厚膠層固化:分次照射(如先固化表層,再固化深層)或選擇透光性更好的膠水。
總結
固化時間需通過“供應商建議+實驗驗證”確定,核心步驟包括:
匹配光源與膠水波長。測量實際輻照度/能量。
梯度測試并驗證性能。最終時間應留有一定安全余量,確保批次穩定性。