专利名称：组合型uv材料光固化光源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光固化树脂或光固化涂料或光固化油墨(UV材料)的光固化光源，尤其是涉及一种由不同波长的光源组合而成的组合型UV材料光固化光源。
背景技术：
光固化树脂或光固化涂料或光固化油墨(UV材料)应用的范围较广，其固化机理是被固化材料配方为特定设计，当吸收某一光谱或多光谱一定能量后进行光化学反应，在很短的时间内形成固态膜层。光固化树脂或光固化涂料或光固化油墨多采用大功率的紫外灯，这类紫外灯一般是高压或超高压汞灯、氙灯或氪灯，功率一般为1000W-5000W，这类灯的功耗大，但效率低；寿命都较短，一般为1000-2000小时，正常工作时间更短，尤其是对光能量稳定度要求较高的场合，其符合要求的工作时间更短；热量大，这类灯发射的光中含有大量的红外光，使得在固化时，散发的热量较多，不利于固化物的成型质量的控制。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种适应光固化树脂或光固化涂料或光固化油墨(UV材料)固化的——组合型UV材料光固化光源，其功耗低、效率高、寿命长。
本发明的目的是通过如下技术方案而实现的。
本实用新型组合型UV材料光固化光源，由不同波长的多个光源组合而成，以圆形方式或阵列方式分布或封装；其特征是所述光源可以是半导体二极管、半导体激光器或紫外灯的一种或多种；其中半导体二极管的波长为320nm～800nm，优选的波长在365nm～500nm，功率为0.1mW～10W，优选的功率为1mW～2W；半导体激光器的波长为320nm～800nm，优选的波长在365nm～500nm，功率为0.1mW～10W，优选的功率为1mW～2W；紫外灯是线光源，和/或点光源，其发光方式是热阴极或冷阴极；紫外灯的波长为100nm～1500nm，优选的波长在220nm～1000nm，功率为0.1mW～10000W，优选的功率为1W～5000W；根据被固化材料的波长吸收谱，配置与该吸收谱接近的多种光源。
本实用新型具有功耗低、效率高、寿命长的特点，非常适合UV喷绘、UV固化成型、UV涂料固化等领域。
图1所示的是一UV胶的吸收波谱图。
图2所示的是以半导体二极管为主的组合型UV材料光固化光源组合示意图。
图3所示的是以半导体二极管和半导体激光器为主的组合型UV材料光固化光源组合示意图。
图4所示的是以半导体激光器为主的组合型UV材料光固化光源组合示意图。
图5所示的是以半导体二极管、半导体激光器和紫外灯为光源的组合型UV材料光固化光源组合示意图。
以上的图中包括532nm半导体激光器1，355nm半导体二极管2，365nm半导体二极管3，375nm半导体二极管4，385nm半导体二极管5，395nm半导体二极管6，405nm半导体二极管7，415nm半导体二极管8，425nm半导体二极管9，435nm半导体二极管10，光源控制器11，散热器12，470nm半导体二极管13，530nm半导体二极管14，355nm半导体激光器15，365nm半导体激光器16，375nm的半导体激光器17，385nm半导体激光器18，395nm半导体激光器19，405nm半导体激光器20，415nm半导体激光器21，425nm半导体激光器22，435nm半导体激光器23，紫外灯24。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1根据所需固化的UV胶的吸收波谱图选配不同波长的二极管光源，以组合出高效的二极管固化光源。
图1中的波谱图中，几个吸收高峰分别为340～440nm、530nm，因此，可选择350～530nm的半导体二极管组合为一固化光源，其中350～440nm的半导体二极管分别选取多种波段的，即355nm、365nm、375nm、385nm、395nm、405nm、415nm、425nm、435nm的二极管，选择二极管的功率和个数分别为355nm的二极管2为2个，功率0.5～50mw；365nm的二极管3为6个，功率20mw～1000mw；375nm的二极管4为6个，功率20mw～2000mw；385nm的二极管5为1个，功率50mw～2000mw；395nm的二极管6为2个，功率50mw～2000mw；405nm的二极管7为1个，功率200mw～4000mw；415nm的二极管8为1个，功率200mw～5000mw；425nm的二极管9为3个，功率200mw～5000mw；435nm的二极管10为1个，功率200mw～5000mw。530nm的半导体二极管14为3个，功率100～10000mw，为增强固化效果，可增加1个100～8000mw的470nm的半导体二极管13。
此种组合光源共有27个半导体二极管组成，其组合形式如图2所示。图2所示的组合型光源与普通的具有相同功效的UV紫外灯相比，产生的热量虽然大大减少，但仍有很少的热量产生，如固化过程中不需要或不能有热量的积聚，需加一个散热器12；此种组合的UV光源由光源控制器11控制其开断。
实施例2根据所需固化的UV胶的吸收波谱图选配不同波长的半导体二极管与半导体激光器光源，以组合出高效的UV固化光源。
图1中的波谱图中，几个吸收高峰分别为340～440nm、530nm，因此，可选择532nm的半导体激光器、350～440nm的半导体二极管组合为一固化光源，其中532nm的半导体激光器1的功率为5mw～200mw，个数1个。350～440nm的半导体二极管分别选取多种波段的，即355nm、365nm、375nm、385nm、395nm、405nm、415nm、425nm、435nm的二极管，选择二极管的功率和个数分别为355nm的二极管2为2个，功率0.5～50mw；365nm的二极管3为6个，功率20mw～1000mw；375nm的二极管4为6个，功率20mw～2000mw；385nm的二极管5为1个，功率50mw～2000mw；395nm的二极管6为2个，功率50mw～2000mw；405nm的二极管7为1个，功率200mw～4000mw；415nm的二极管8为1个，功率200mw～5000mw；425nm的二极管9为3个，功率200mw～5000mw；435nm的二极管10为1个，功率200mw～5000mw。
此种组合光源共有1个半导体激光器和23个半导体二极管组成，其组合形式如图3所示。图3所示的组合型光源与普通的具有相同功效的UV紫外灯相比，产生的热量虽然大大减少，但仍有很少的热量产生，如固化过程中不需要或不能有热量的积聚，需加一个散热器12；此种组合的UV光源由光源控制器11控制其开断。
实施例3根据所需固化的UV胶的吸收波谱图选配不同波长的半导体激光器光源，以组合出高效的UV固化光源。
图1中的波谱图中，几个吸收高峰分别为340～440nm、530nm，因此，可选择输出波长为此几个吸收峰的半导体激光器组合为一固化光源。其中532nm的半导体激光器1的功率为5mw～200mw，个数1个；355nm的半导体激光器15为1个，功率0.05～50mw；365nm的半导体激光器16为2个，功率0.5mw～100mw；375nm的半导体激光器17为2个，功率0.5～100mw；385nm的半导体激光器18为1个，功率1mw～200mw；395nm的半导体激光器19为1个，功率1mw～200mw；405nm的半导体激光器20为1个，功率2mw～400mw；415nm的半导体激光器21为1个，功率2mw～500mw；425nm的半导体激光器22为1个，功率2mw～500mw；435nm的半导体激光器23为1个，功率2mw～500mw。
此种组合光源共有12个半导体激光器组成，其组合形式如图4所示。
实施例4根据所需固化的UV胶的吸收波谱图选配不同波长的半导体激光器、半导体二极管、紫外灯，以组合出高效的UV固化光源。
图1中的波谱图中，几个吸收高峰分别为340～440nm、530nm，因此，可选择半导体激光器、半导体二极管、紫外灯组合为一固化光源。其中选配波长主要为320～400nm的、紫外强度1～100mW/cm2(距离15cm处)的紫外固化灯24，个数1个；532nm的半导体激光器1的功率为1mw～200mw，个数1个；375nm的半导体二极管4为2个，功率1～1000mw；385nm的半导体二极管5为2个，功率1mw～2000mw；395nm的半导体二极管6为1个，功率1mw～2000mw。
此种组合光源共有7个半导体激光器组成，其组合形式如图5所示。图5所示的组合型光源与普通的具有相同功效的UV紫外灯相比，产生的热量虽然大大减少，但仍有很少的热量产生，如固化过程中不需要或不能有热量的积聚，需加一个散热器12；此种组合的UV光源由光源控制器11控制其开断。
权利要求1.一种组合型UV材料光固化光源，由不同波长的多个光源组合而成，以圆形方式或阵列方式分布或封装；其特征是所述光源可以是半导体二极管、半导体激光器或紫外灯的一种或多种；其中半导体二极管的波长为320nm～800nm，功率为0.1mW～10W；半导体激光器的波长为320nm～800nm，功率为0.1mW～10W；紫外灯的波长为100nm～1500nm，功率为0.1mW～10000W。
2.根据权利要求1所述的组合型UV材料光固化光源，其特征是所述半导体二极管的波长为365nm～500nm，功率为0.1mW～10W，功率为1mW～2W。
3.根据权利要求1所述的组合型UV材料光固化光源，其特征是所述半导体激光器的波长为在365nm～500nm，功率为1mW～2W。
4.根据权利要求1所述的组合型UV材料光固化光源，其特征是所述紫外灯的波长为220nm～1000nm，功率为0.1mW～10000W，功率为1W～5000W。
专利摘要本实用新型公开了一种组合型UV材料光固化光源，由不同波长的多个光源组合而成，以圆形方式或阵列方式分布或封装；其特征是所述光源可以是半导体二极管、半导体激光器或紫外灯的一种或多种；其中，半导体二极管的波长为320nm～800nm，功率为0.1mW～10W；半导体激光器的波长为320nm～800nm，功率为0.1mW～10W；紫外灯的波长为100nm～1500nm，功率为0.1mW～10000W。本实用新型具有功耗低、效率高、寿命长的特点，非常适合UV喷绘、UV固化成型、UV涂料固化等领域。
文档编号F21S15/00GK2916362SQ20062007360
公开日2007年6月27日 申请日期2006年6月7日 优先权日2006年6月7日
发明者岳东, 杨继全 申请人:南京师范大学