Prozesssteuerung für Punkt- und Flutlichthärtungssysteme

Sorgen Sie für einen konsistenten Kontrollprozess bei der Lichthärtung

Sobald ein Punkt- oder Flutlichthärtungsprozess eingerichtet und validiert ist, ist es wichtig, dass die Fertigung weiterhin innerhalb der definierten Grenzen des Prozesses abläuft. Hier sind fünf Möglichkeiten, um eine konsistente Prozesskontrolle aufrechtzuerhalten:

1) Überwachen Sie die Intensität

Zur Messung der Intensität ist ein Radiometer wie das Dymax erforderlich ACCU-CAL™ 50 oder die ACCU-CAL™ 160 , das die Lichtintensität über einen bestimmten Wellenlängenbereich misst. Bei Punkthärtungssystemen wird die Intensität am besten am Ende eines Lichtleiters gemessen, obwohl ein Lichtleitersimulator verwendet werden kann, um die Lampenintensität von der Lichtleiterübertragung zu unterscheiden. Durch die Messung der UV-Übertragung eines Lichtleiters kann festgestellt werden, ob ein Lichtleiter verschmutzt oder beschädigt ist.

Die Intensität eines Flutlichtsystems lässt sich am besten am Brennpunkt des Lampenreflektors messen. Der Brennpunkt eines Dymax-Flutlichts liegt 76 mm unter der Unterseite des Lampenreflektors, und der Brennpunkt eines Dymax-LED-Flutlichts liegt 25 mm unter der Unterseite des LED-Array-Gehäuses. Die Aufzeichnung der Intensität ist notwendig, um den Zustand des Aushärtungssystems zu dokumentieren und zu überprüfen, ob der Prozess innerhalb der während der Validierung festgelegten Grenzen abläuft.

Using a radiometer to calibrate a flood light-curing lamp.
2) Passen Sie die Intensität an

Manche Lichthärtende Systeme ermöglichen es Benutzern, die Intensität manuell oder automatisch anzupassen. Da die Lichtintensität mit der Zeit tendenziell abnimmt (ob manuell oder automatisch gesteuert), sollte der Intensitätssollwert näher an der oberen Intensitätsgrenze liegen und regelmäßig überprüft und neu angepasst werden.

Bei herkömmlichen Lichtbogenzündsystemen wird die Intensität durch Verschieben des Abstands auf der Z-Achse von der Klebelinie angepasst. Eine Vergrößerung des Abstands von der UV-Quelle zur Klebelinie verringert die Intensität. Die Technologie der neuen LED-Flutlichtsysteme ermöglicht Anpassungen der Ausgangsintensität einfach über das Display auf der Vorderseite, wobei der Abstand zwischen Lampe und Klebelinie unverändert bleibt.

A light-curing flood lamp system cures components on a printed circuit board.
3) Wartung der Lichtleiter

Schmutzig Lichtleiter sind das häufigste Problem bei der ordnungsgemäßen Funktion von Punkthärtungssystemen. Klebstoffe sind die häufigsten Verunreinigungen, aber es können sich auch Klebstoffdämpfe bilden. Bei einigen Anwendungen können Sie während der Aushärtungsphase Dämpfe aus dem Klebstoff austreten sehen. Diese Dämpfe können sich am Ende des Lichtleiters ablagern und die Lichtleiterübertragung um mehr als 50 % reduzieren. Da diese Dämpfe und ausgehärtete Klebstoffrückstände häufig chemisch beständig sind, ist das Abwischen mit einem lösungsmittelgetränkten Tuch aufgrund der Lösungsmittelbeständigkeit vieler lichthärtbarer Materialien normalerweise unwirksam. Das Abkratzen mit einer Rasierklinge ist häufig die beste Methode, um das Ende eines flüssigen oder verschmolzenen Lichtleiters aus Glasfasern zu reinigen. Mit Epoxidharz beschichtete Lichtleiter aus Glasfasern müssen häufig in Lösungsmittel eingeweicht werden.

Auch Lichtleiter verschleißen mit der Zeit. Häufiges Biegen oder Wickeln eines Lichtleiters kann seine Fähigkeit verringern, Licht schneller zu übertragen als ein fester Lichtleiter. Lichtleiter, die geknickt sind oder Anzeichen von Übertragungsverlust aufweisen, sollten ausgetauscht werden.

Bonding dissimilar substrates together with a trifurcated lightguide.
4) Dokumentieren Sie den Prozess

Dokumentationsmethoden und -messungen sind für jeden Herstellungsprozess von entscheidender Bedeutung und sollten am Arbeitsplatz ausgehängt und nicht abgelegt werden. Die leicht zugängliche Dokumentation wird eher befolgt und wird dringend empfohlen. Ein UV-Härtungsintensitätsprotokoll enthält normalerweise die folgenden Elemente:

  • Seriennummer und Kalibrierungsdatum des Radiometers und Detektors
  • Intensitätsmessungen
  • Einrichten und Herunterfahren
  • Intensitätsgrenzen des Prozesses
  • Expositionszeit
  • Abstand vom Lichtleiter zum Teil
  • Intensitätsmessverfahren und Frequenz
  • Lichtleiter-Reinigungsmethode und Reinigungshäufigkeit
  • Methode zum Ersetzen der Glühbirne und Protokoll des Glühbirnenwechselverlaufs
5) Mögliche Variationen eliminieren oder verstehen

Je mehr Abweichungen bei einem Lichthärtungsprozess eliminiert werden, desto kontrollierter ist der Prozess. Wenn eine Abweichung nicht eliminiert werden kann, sollte sie erkannt und in den Prozess eingearbeitet werden. Zu den Abweichungsquellen zählen:

Leuchtmittel (Lampen):

Natürliche Schwankungen in den Komponenten, aus denen die Glühbirnen Die Verwendung in Lichthärtungssystemen führt zu Schwankungen in der anfänglichen Intensitätsabgabe. Dies wird am deutlichsten, wenn eine alte Lampe durch eine neue ersetzt wird. Lampen nutzen sich je nach anfänglicher Intensität und Nutzungsmuster auch unterschiedlich schnell ab, weisen aber alle ähnliche Abnutzungskurven auf.

Lichtleiter:

Die Anzahl der Biegungen und die Biegeradien können die Leistung eines Lichtleiters verändern. Mehrpolige Lichtleiter müssen (nur mit Flüssigkeit) ausgeglichen werden, um die Gleichmäßigkeit der Intensitätsabgabe zwischen den einzelnen Polen zu erhöhen. Bei unsachgemäßer Installation kann ein an einem beweglichen Bauteil wie einem XYZ-Tisch montierter Lichtleiter im Vergleich zu einem stationären Lichtleiter einen stärkeren Verschleiß und eine stärkere Verschlechterung aufweisen.

Radiometer:

Radiometer bestehen aus einem Messgerät und einem Detektor. Diese beiden Komponenten werden als zusammenpassendes Set kalibriert. Das Austauschen eines Detektors zwischen Messgeräten führt mit Sicherheit zu wiederholten ungenauen Messungen, die weit außerhalb des Bereichs liegen können. Jeder Detektor verfügt über eine grafische Darstellung der Spektralempfindlichkeitskurve, die wie ein Fingerabdruck spezifisch für dieses Gerät ist. Der Kalibrierungsprozess kalibriert jedes Radiometer einzeln auf ein Standardtestgerät innerhalb einer akzeptablen Abweichungsgrenze.

Beim Vergleich zweier Radiometer Die Häufung von Abweichungen kann erhebliche Messunterschiede anzeigen, die inakzeptabel erscheinen, aber jedes Radiometer ist im Vergleich zum Kalibrierungsstandard genau. Aus diesem Grund wird dringend empfohlen, bei der Überwachung der täglichen Aktivitäten einer Produktionslinie nur ein einziges Radiometer zu verwenden.

Ein zweites Radiometer sollte nur verwendet werden, wenn das Hauptradiometer zur Kalibrierung an Dymax zurückgeschickt wird. Zu diesem Zeitpunkt sollten die Radiometer miteinander verglichen werden, um die Abweichung zwischen den beiden Einheiten zu ermitteln. Dies hilft dem Benutzer, die Messunterschiede zu verstehen, die bei Verwendung des sekundären Radiometers auftreten können.

Messort:

Die Intensität variiert erheblich mit der Entfernung vom Ende eines Lichtleiters. Daher ist es wichtig, einen gleichbleibenden Abstand zwischen Lichtleiter und Teil einzuhalten. Je nach verwendetem Flächenstrahler-Härtungssystem kann die an die Klebelinie abgegebene UV-Intensität sowohl auf der X- als auch der Y-Achse (Länge und Breite) des belichteten Bereichs variieren. Wenn Sie das Messradiometer stets an der gleichen Stelle platzieren, erhalten Sie konsistente Messungen. Eine mögliche Abschwächung variabler Werte könnte die Entwicklung einer Vorrichtung sein, die mit dem Radiometer verwendet wird und unabhängig vom Techniker, der die Messung aufzeichnet, wiederholbar im Aushärtungsbereich platziert werden kann. Außerdem muss unbedingt sichergestellt werden, dass die Intensitätsmessung auf derselben Z-Achse (Höhe) wie die Klebelinie aufgezeichnet wird. Eine Messung, die mit dem Detektor des Radiometers 0,5 Zoll über oder unter der Höhe der Klebelinie durchgeführt wird, kann Energieniveaus ergeben, die sich drastisch von denen unterscheiden, die die Klebelinie tatsächlich empfängt.

Wenn Sie einen validierten Lichthärtungsprozess verwenden, befolgen Sie diese wichtigen Schritte, um eine genaue Prozesskontrolle für eine erfolgreiche und konsistente Fertigung aufrechtzuerhalten.

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