CN107685013A - 一种具有气体保护的uv固化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有气体保护的UV固化装置，包括半封闭式固化箱、传输装置、材料承载装置、UV固化光源装置，传输装置包括同步传输带和滑块，滑块安装在同步传输带上，材料承载装置放置在滑块上，UV固化光源装置安装在半封闭式固化箱的上方箱壁，半封闭式固化箱设有通气口，保护性气体通过通气口进入半封闭式固化箱中。通过在半固化箱箱体上设置通气口通入保护性气体，在材料发生固化反应的时候，隔绝材料表面的氧气，解决材料表面发黏不干的问题；设置同步传输带，实现材料的连续固化，同时调节传输速率，保证不同材料的光照时长，确保材料的充分固化；同时通过UV光源模块的数量来调节光功率，起到材料充分固化的作用。

Description

一种具有气体保护的UV固化装置

技术领域

本发明属于材料表面处理技术领域，具体涉及一种具有气体保护的UV固化装置。

背景技术

UV固化技术作为一种先进的材料表面处理的高新技术，与传统的热固化相比有许多显而易见的优势，例如固化速度快、能量消耗低、没有挥发性有机化合物等等。在2004年5月召开的北美辐射固化国际会议上将这种技术归纳为“5E”特点：Efficient(高效)、Enabling(适应性广)、Economical(经济)、Energy Saving(节能)、EnvironmentallyFriendly(环境友好)。所以，该技术又被誉为面向21世纪可持续发展的绿色工业技术。

UV固化技术是指一些对紫外波段光线敏感的材料，在紫外线辐射下，材料中的光引发剂吸收光子的能量后分解成自由基，然后引发光敏树脂(预聚物)和活性稀释剂分子发生连锁聚合反应，使得液相体系在瞬间进行聚合、交联和固化的过程。但是，在发生UV固化的过程中，空气中的氧气也会与光引发剂分解的自由基反应，这样会消耗掉一部分自由基，所以在UV固化反应中，氧气会减慢UV涂料或油墨的固化速率，同时还会造成材料表面发黏不干的现象。通常，可以采取气体保护这项措施解决这一类问题。即在UV固化反应的过程中，在材料的表面通入适量的氮气或者二氧化碳气体以隔绝空气中的氧气，这样光引发剂分解的自由基就都能够被有效利用，从而加快反应速率，以及解决材料表面发黏不干的问题，提升产品的外观和质量。

目前在国内外采用的紫外线烤箱或胶水固化装置，大多采用敞开式，存在易导致胶水过稀，固化时间过少或过长，表面保护处理不当，导致固化后的材料表干不佳，影响产品外观和质量。而且现有设备较为复杂，无法满足大规模连续生产。

申请号为201420109249.1“一种UV固化装置”的专利，该专利提供了一种UV固化装置，包括固化灯头和气体保护装置，气体保护装置包括用于储存保护性气体的储气罐和导气管，导气管的一端与储气罐连通，另一端连通固化室。该UV固化装置可以解决UV胶水固化时的表面干燥不彻底的问题，但是该UV固化装置结构复杂，需要通过UV-LED主控箱来调节光源功率，增加设备的数量，提高了生产成本；而且取放所需固化材料的操作不方便，无法满足实际生产中的批量生产；在材料发生固化反应前，对于隔绝材料表面的空气没有做相应处理。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足，提供了一种具有气体保护的UV固化装置，通过在半固化箱箱体上设置通气口通入保护性气体，在材料发生固化反应的时候，隔绝材料表面的氧气，解决材料表面发黏不干的问题；同时通过UV光源模块的数量来调节光功率，起到材料充分固化的作用。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种具有气体保护的UV固化装置，包括半封闭式固化箱、传输装置、材料承载装置、UV固化光源装置；所述传输装置包括同步传输带和滑块，所述滑块安装在所述同步传输带上，所述材料承载装置放置在所述滑块上，所述UV固化光源装置安装在所述半封闭式固化箱的上方箱壁并位于所述同步传输带的正上方，所述半封闭式固化箱设有通气口，所述通气口使保护性气体通入所述半封闭式固化箱中。

优选的，所述半封闭式固化箱的正面箱壁可以活动封闭。

优选的，所述半封闭式固化箱的正面设置铰链，所述正面箱壁通过所述铰链与所述封闭式固化箱连接。

优选的，所述半封闭式固化箱的正面两侧设有卡槽，所述正面箱壁通过所述卡槽封闭所述半封闭式固化箱。

优选的，所述通气口为活动窗口，所述通气口包括第一通气口、第二通气口和第三通气口，所述第一通气口设置在所述半封闭式固化箱的上方箱壁，所述第二通气口和第三通气口设置在半封闭式固化箱的两侧。

优选的，所述保护性气体通过所述第一通气口和所述第二通气口通入所述半封闭式固化箱中。

优选的，所述保护性气体为氮气或二氧化碳气体。

优选的，所述UV固化光源装置下端设置嵌入槽，所述嵌入槽中嵌入若干个UV光源模块。

优选的，所述UV固化光源装置上方设置散热器。

优选的，所述UV固化光源装置的侧壁设置有升降支架结构，所述升降支架结构包括连接杆、支撑底座、高度调节按钮、固定按钮，所述连接杆与所述UV固化光源装置侧壁连接，通过所述高度调节按钮调节所述UV固化光源装置的高度，通过所述固定按钮固定所述连接杆。

本发明的有益效果：本发明提供的具有气体保护的UV固化装置，包括半封闭式固化箱、传输装置、材料承载装置、UV固化光源装置，与传统敞开式UV固化装置相比，半封闭式固化箱可遮住大部分紫外线，避免紫外线对工作人员身体造成辐射伤害。半封闭式固化箱上设置了铰链或卡槽，用来使正面箱壁可以自由开关，可以灵活便捷操作，方便将所需的固化材料放入半封闭式固化箱中。而且设置同步传输带，通过同步传输带带动滑块上的材料承载装置移动，实现材料的连续固化，从而提高工作效率，同时调节同步传输带的传送速率，保证不同材料的光照时长，确保材料的充分固化。

在半封闭式固化箱的上方和两侧都有开口，可以通过在第一通气口和第二通气口处加上气体喷射通道，在发生UV固化的过程中，通过同步传输带将材料运输至第一通气口下方，在第一通气口通入一定量的保护性气体，确保固化之前隔绝材料表面的氧气，然后同步传输带朝着第二通气口运动，同时在第二通气口也开始通入保护性气体，确保传输过程中隔绝材料表面的氧气，全面地抑制UV固化中的氧阻聚作用，提高UV涂料的固化速率，以及解决材料表面发黏不干的问题。

同时此UV固化光源装置下方设置有嵌入槽，可以通过增加或减少嵌入的UV光源模块的数量，调节UV光源的光功率，适应不同的材料的固化条件需求，而且在UV固化光源装置的侧壁设置有升降支架结构，通过升降支架结构调整UV固化光源装置的高度，可以调节光照强度，确保材料得到充分固化。装置整体结构设计简单，成本较低。

附图说明

图1为本发明具有气体保护的UV固化装置的第一实施例结构示意图；

图2为本发明具有气体保护的UV固化装置的第二实施例结构示意图；

图3为本发明具有气体保护的UV固化装置的第三实施例结构示意图；

图4为本发明UV固化装置中UV固化光源装置的侧壁设置有升降支架结构的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：如图1～4所示，一种具有气体保护的UV固化装置，包括半封闭式固化箱2、传输装置、材料承载装置4、UV固化光源装置6；传输装置包括同步传输带1和滑块3，滑块3安装在同步传输带1上，材料承载装置4放置在滑块3上，UV固化光源装置6安装在半封闭式固化箱2的上方箱壁。半封闭式固化箱2上设有通气口，保护性气体通过通气口进入半封闭式固化箱2中，保护性气体为氮气或二氧化碳气体。通气口为活动窗口，通气口包括第一通气口9、第二通气口10和第三通气口11，第一通气口9设置在半封闭式固化箱2的上方箱壁，第二通气口10和第三通气口11设置在半封闭式固化箱2的两侧。半封闭式固化箱2的正面箱壁5可以活动封闭。

UV固化光源装置6下方设置嵌入槽，嵌入槽分为多个区域，嵌入槽中嵌入UV光源模块7，UV光源模块7的数量可进行调整，可以通过增加或减少嵌入的UV光源模块7的数量，调节UV光源的光功率，适应不同的材料的固化条件需求，根据需求来使不同的材料得到充分固化。UV固化光源装置6上方设置有散热器8，可以在材料固化工程中，对UV光源模块7进行散热。

滑块3在通入保护性气体前移动至第一通气口9下方，同步传输带1穿过第二通气口10和第三通气口11，同步传输带1朝着第二通气口10方向运动，保护性气体通过第一通气口9和第二通气口11通入半封闭式固化箱中。

本发明的第一实施例中，如图1所示，半封闭式固化箱2的正面设置铰链51，该铰链51设置在半封闭式固化箱2正面的两侧，正面箱壁5设置为可开合的两个活动门结构，通过铰链51与半封闭式固化箱2连接。

在材料进行UV固化的原始阶段，半封闭式固化箱2上的第一通气口9、第二通气口10和第三通气口11三个活动窗口都处于关闭状态。在材料进行UV固化的准备阶段，需要在材料承载装置4上涂敷好需要固化的材料。再通过半封闭式固化箱2的铰链51打开箱体前壁5，将材料承载装置4固定在同步传输带1上的滑块3上，随后关闭箱体前壁5。此时，涂敷有材料的材料承载装置4的位置应处于半封闭式固化箱2上方箱壁中第一通气口9的正下方。

UV固化光源装置6内嵌于同步传输带1的正上方，在调整好固化反应所需的UV光源模块7与材料的工作距离之后，点亮UV光源模块7。当需要通过氮气或其他气体时，先打开半封闭式固化箱2上方的第一通气口9，利用氮气枪或者其他氮气源往半封闭式固化箱2内部即材料承载装置4的正上方通气，这样可提高材料表面的氮气浓度，隔绝材料表面与空气的接触，防止材料固化前与氧气发生反应。然后通过控制电机系统使同步传输带1向UV固化光源装置6方向传输，同时，打开活动第二通气口10和第三通气口11，在第二通气口10利用氮气枪或者其他氮气源往半封闭式固化箱2内部喷气，方向则与同步传输带1的传输方向在一个水平线上，这会使材料承载装置4在经过UV光源模块7的正下方的时候，材料表面的氮气浓度又得到升高，从而更好地隔绝材料表面处的氧气，全面地抑制UV固化中的氧阻聚作用，提高UV涂料的固化速率。这样，在UV固化反应中，材料表面发黏不干的问题上可以得到显著改善，以及起到加快UV材料固化速率的作用。

本发明的第二实施例中，如图2所示，半封闭式固化箱2的正面上端设有铰链51，正面箱壁5的上端与铰链51连接，正面箱壁5可以通过转动来封闭半封闭式固化箱2。

本发明的第三实施例中，如图3所示，半封闭式固化箱2的正面两侧设有卡槽52，正面箱壁5通过卡槽52上下活动来封闭所述半封闭式固化箱2。

如图4所示，在本发明UV固化光源装置6的侧壁还设置有升降支架结构12，升降支架结构12包括连接杆121、支撑底座122、高度调节按钮123、固定按钮124。连接杆121与UV固化光源装置6侧壁连接，通过高度调节按钮123调节连接杆121的高度，同时UV固化光源装置6的高度也随着改变，将UV固化光源装置6高度调节到合适的位置，使光照的强度达到材料固化的需求，使用固定按钮124固定连接杆121的位置，防止连接杆121向下滑落。通过升降支架结构12调整UV固化光源装置6的高度，可以调节光照强度，确保材料得到充分固化。而且升降支架结构12设计简单，成本较低。

与传统敞开式UV固化装置相比，半封闭式固化箱2可遮住大部分紫外线，避免紫外线对工作人员身体造成辐射伤害。半封闭式固化箱2上设置了铰链51或卡槽52，用来使正面箱壁5可以自由开关，可以灵活便捷操作，方便将所需的固化材料放入半封闭式固化箱2中。而且设置同步传输带1，通过同步传输带1带动滑块3上的材料承载装置4移动，实现材料的连续固化，从而提高工作效率，同时调节同步传输带1的传送速率，可以保证不同材料的光照时长，确保材料的充分固化。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种具有气体保护的UV固化装置，其特征在于，包括半封闭式固化箱、传输装置、材料承载装置、UV固化光源装置；所述传输装置包括同步传输带和滑块，所述滑块安装在所述同步传输带上，所述材料承载装置放置在所述滑块上，所述UV固化光源装置安装在所述半封闭式固化箱的上方箱壁并位于所述同步传输带的正上方，所述半封闭式固化箱设有通气口，所述通气口使保护性气体通入所述半封闭式固化箱中。

2.根据权利要求1所述的一种UV固化装置，其特征在于，所述半封闭式固化箱的正面箱壁可以活动封闭。

3.根据权利要求2所述的一种UV固化装置，其特征在于，所述半封闭式固化箱的正面设置铰链，所述正面箱壁通过所述铰链与所述封闭式固化箱连接。

4.根据权利要求2所述的一种UV固化装置，其特征在于，所述半封闭式固化箱的正面两侧设有卡槽，所述正面箱壁通过所述卡槽封闭所述半封闭式固化箱。

5.根据权利要求1所述的一种UV固化装置，其特征在于，所述通气口为活动窗口，所述通气口包括第一通气口、第二通气口和第三通气口，所述第一通气口设置在所述半封闭式固化箱的上方箱壁，所述第二通气口和第三通气口设置在半封闭式固化箱的两侧。

6.根据权利要求5所述的一种UV固化装置，其特征在于，所述保护性气体通过所述第一通气口和所述第二通气口通入所述半封闭式固化箱中。

7.根据权利要求1所述的一种UV固化装置，其特征在于，所述保护性气体为氮气或二氧化碳气体。

8.根据权利要求1所述的一种UV固化装置，其特征在于，所述UV固化光源装置下端设置嵌入槽，所述嵌入槽中嵌入若干个UV光源模块。

9.根据权利要求1所述的一种UV固化装置，其特征在于，所述UV固化光源装置上方设置散热器。

10.根据权利要求1所述的一种UV固化装置，其特征在于，所述UV固化光源装置的侧壁设置有升降支架结构，所述升降支架结构包括连接杆、支撑底座、高度调节按钮、固定按钮，所述连接杆与所述UV固化光源装置侧壁连接，通过所述高度调节按钮调节所述UV固化光源装置的高度，通过所述固定按钮固定所述连接杆。