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Starke Verbindung durch LED

Aushärtungssysteme: LED-Licht als Alternative zu Quecksilberdampflampen
Starke Verbindung durch LED

Wenn es um Prozessoptimierung geht, sind LED-Aushärtungssysteme im Bereich der lichthärtenden Klebstoffe auf dem Vormarsch. Sie entwickeln sich zum idealen Ersatz für herkömmliche Quecksilberdampflampen, die derzeit noch den Industriestandard darstellen.

Das Thema der LED-Härtung zieht immer stärker den Fokus der Industrie auf sich, maßgeblich durch Vorteile wie niedrigere Betriebskosten, längere Lebensdauer der Leuchtdioden bei konstanter Lichtleistung, geringere Aushärtetemperatur und nicht zuletzt auch durch ökologische Aspekte. Experten sagen voraus, dass sich diese Aushärtungssysteme immer schneller weiter entwickeln und langfristig die Substitution der traditionellen Quecksilberdampflampen durch LED-Lampen erfolgen wird.

Der Trend in Richtung Einsatz von LED-Aushärtungssystemen verdeutlicht die Umbruchstimmung in der Industrie, geht jedoch nicht ohne Herausforderungen von statten. Eine Umstellung bestehender Produktionsprozesse, beispielsweise für medizinische Einwegprodukte, von herkömmlichen Quecksilberdampflampen auf LED-Härtung kann zu Problemen in unterschiedlichen Bereichen führen. Häufig gehen Hersteller davon aus, dass Prozesskomponenten problemlos austauschbar sind. Dieser Trugschluss kann jedoch zu enttäuschenden Leistungseinbußen führen, die letztlich den Hersteller nicht nur Zeit, sondern auch Geld kosten. Der Erfolg der Umstellung ist abhängig von einer optimierten Kombination aus lichthärtendem Material und darauf abgestimmtem LED-Aushärtesystem.
Um die die LED-Härtungstechnologie in eine beliebige Anwendung zu implementieren, ist es wichtig, zunächst zu prüfen, ob alle Aspekte des Prozesses für diese Methode geeignet sind. Substrate, Klebstoffe, Anforderungen an die Aushärtegeschwindigkeit und geforderte Eigenschaften des Endproduktes sind die Schlüssel zu zufriedenstellenden Ergebnissen. Bei einem direkten Austausch einer Quecksilberdampflampe mit breitem Spektrum durch ein LED-Aushärtungssystem ist die Evaluierung einiger Prozessparameter unerlässlich.
Bei der Planung, den Produktionsprozess auf LED-Härtung umzustellen, ist es ratsam, frühzeitig die Materiallieferanten mit einzubeziehen. Häufig wird bei Umstellungen dieser Art nicht bedacht, dass das Emissionsspektrum der LED-Lampe mit dem Absorptionsspektrum des Fotoinitiators des lichthärtenden Materials übereinstimmen muss. Stimmen die beiden Spektren nicht überein, kann nicht gewährleistet werden, dass die notwendigen Eigenschaften erreicht werden. Die Wellenlängenverteilung, die von einer herkömmlichen Quecksilberdampflampe und einer LED-Lampe emittiert wird, ist sehr unterschiedlich.
Im Rahmen einer Prozessumstellung kommt es immer wieder vor, dass die gewünschten Endeigenschaften des Produktes nicht erreicht werden können. Die neue Generation der lichthärtenden Klebstoffe wird entsprechend des begrenzten Spektralbereiches entwickelt, was die Substitution der Lampensysteme forcieren wird.
LED-Lampen bieten verschiedene Vorteile gegenüber Quecksilberdampflampen: Neben der hohen Effizienz der Leuchtdioden, bietet ein LED-Aushärtesystem die sofortige Einsatzbereitschaft, nachdem das Gerät eingeschaltet wird. Die lange Lebensdauer der Leuchtmittel reduziert die Häufigkeit eines Austausches und senkt die Wartungskosten. Ökologische Aspekte finden Berücksichtigung durch das Beseitigen von Sicherheitsrisiken durch Quecksilber und Ozon.
Der größte Vorteil beim Einsatz von LED-Lampen zur Aushärtung ist die Kaltlichtstrahlung. Sie ermöglicht eine Ausweitung des Portfolios in Frage kommender Substrate für eine Anwendung. Denn der schmale Wellenlängenbereich des Emissionsspektrums minimiert den Wärmeanstieg des Substrates, wodurch nun auch hitzeempfindlichere Substrate eingesetzt werden können.
Eine Homogenisierung der für eine spezifische Anwendung benötigten Technologien sollte sicherstellen, dass Substrat, Klebstoff, Dosiermethodik sowie das Aushärtungsverfahren optimal aufeinander abgestimmt sind. Die ideale Kombination von lichthärtenden Materialien und LED-Aushärtungssystem spart Zeit und senkt die Kosten.
Nadja Menges Dymax Europe, Wiesbaden

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Lichthärtende Klebstoffe
Lichthärtende Klebstoffe bieten eine zuverlässige Verbindung von unterschiedlichen Substraten und erlauben ästhetischere Designs aufgrund ihrer Transparenz. Durch die schnelle Aushärtung benötigt man keine Trockenregale oder Aushärteöfen mehr. Die Grenzen der lichthärtenden Klebstoffe liegen derzeit bei opaken, also lichtundurchlässigen Substraten, und bei Schattenzonen, die bei komplexeren Designs entstehen. In diesen Fällen kann auf sekundäre Härtemechanismen zurückgegriffen werden, wie beispielsweise die Aushärtung mit Umgebungsfeuchtigkeit.
Als Anbieter von Komplettlösungen ist Dymax in ständigem Dialog mit seinen Kunden. Das Unternehmen verfügt über ein großes Angebot an Standardprodukten zum Verkleben medizinischer Einwegartikel und Produkte anderer industrieller Anwendungen. Künftig soll das Produktportfolio in Richtung LED-Härtung erweitert werden. Im Klebstoffbereich stoßen Anwender ab und an noch auf Defizite, da nicht alle UV-Klebstoffe- und UV-LED-Lampen-Kombinationen funktionieren. Es gibt bereits einige Neuentwicklungen, die im Bereich LED-Härtung stark optimiert wurden und zu noch schnelleren Aushärteprozessen verhelfen.
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