Minimierung von Stillstandszeiten

Die 3 Hauptgründe, warum die UV-LED-Härtung Stillstandszeiten reduziert

Die derzeit verfügbare UV-LED-Härtungstechnologie bietet viele Vorteile für Verarbeitungsprozesse wie Laminierklebstoffe (Paper-to-Film, Film-to-Film, Film-to-Film, Film-to-Film), Hydrogele und andere, bei denen eine längere Wellenlänge und Tiefenhärtung wichtig ist. Der interessanteste Vorteil für Prozessdesigner und Entwicklungsingenieure ist die Möglichkeit, Ausfallzeiten im Vergleich zu bestehenden UV-Härtungsprozessen mit Mitteldruckbogenlampen zu reduzieren.

Mit diesen vertiefenden Informationen erhalten Sie ein besseres Verständnis für die Auswirkungen auf Ihren Verarbeitungsprozess.

Jeder Prozess ist einzigartig

Minimale Stillstandszeiten


Bevor wir besprechen, wie die UV-LED-Härtung Stillstandszeiten reduziert, müssen Sie wissen, dass jeder UV-Härtungsprozess ähnliche Anforderungen und Parameter hat, die von vielen Faktoren, wie zum Beispiel dem Substrat, den Chemikalien, der Bahngeschwindigkeit und -breite usw., abhängen.
Wenn Sie sich also für den Einsatz von UV-LED-Härtungsprozessen entscheiden, sollten Sie unbedingt die richtigen Partner, sowohl für die Hardware als auch für die Chemikalien, die Sie bei diesem Vorhaben unterstützen, an Ihrer Seite haben. Sie benötigen Partner, die Erfahrung mit Labor- und Pilotversuchen oder Vor-Ort-Tests haben.
Die gute Nachricht ist, dass im Labor korrekt durchgeführte UV-Härtungstests problemlos an Pilotlinien und Produktionsprozesse angepasst werden können.
Kommen wir nun zur Reduzierung der Stillstandszeiten durch die UV-LED-Härtung.

Faktoren, die zur Reduzierung von Stillstandszeiten beitragen


Im Vergleich zu herkömmlichen UV-Härtungssystemen mit Bogenlampen können UV-LED-Härtungssysteme die Stillstandszeiten erheblich reduzieren. So tragen die einzelnen Faktoren zur Reduzierung der Stillstandszeiten bei:

Produktlebensdauer

Es ist kein Geheimnis, dass die Nutzungsdauer von Bogenlampen (die Zeit, in der sie effektiv härten) kurz ist und durchschnittlich bei 1.000 Stunden und unter optimalen Bedingungen bei ca. 4.000 Stunden liegt. Additivlampen ("dotiert"), die typischerweise für die meisten Anwendungen zur Aushärtung von Laminierklebstoffen verwendet werden, haben eine noch kürzere Nutzungsdauer. Ohne geeignete Lampenkühlung (Lampen mit Eisenadditiv, manchmal auch als „D-Lampen“ bezeichnet, sind besonders temperaturempfindlich) oder wenn der Prozess oft gestoppt und gestartet wird, werden Sie wahrscheinlich noch kürzere Betriebsstunden erleben und damit auch planen.

Im Gegensatz dazu kann eine UV-LED-Lampe leicht eine Nutzungsdauer von 10.000 Stunden erreichen und je nach Anlagenbedingungen und Prozesshärtungsparametern sogar 20.000 Stunden. Im Durchschnitt muss eine Produktionslinie alle 1.000 Betriebsstunden gestoppt werden, um die Bogenlampe auszutauschen – bei Additivlampen wahrscheinlich sogar noch häufiger. UV-LED-Lampen müssen 10 bis 20 mal seltener gewechselt werden!
Dies führt zu wesentlich geringeren Stillstandszeiten beim Lampenwechsel.

Wenn ein LED-Array ausfällt, bieten einige UV-LED-Systeme eine Plug-and-Play-Funktion, mit der ein Array sehr schnell ausgetauscht werden kann – buchstäblich in Sekunden statt der 30 Minuten oder mehr, die es dauert, eine Bogenlampe zu wechseln.

UV-Härtungssysteme mit Bogenlampen benötigen eine Anlaufzeit von 3 bis 5 Minuten, um ihre volle Leistung zu erreichen. Wenn die Anlage stoppt, dauert es eine Weile, bis die Lampe erneut eingeschaltet wird, da sie abkühlen muss. Infolgedessen verwenden die meisten Lichtbogensysteme Shutter, um diese Nachschaltzeit bei Anlagenstopps zu vermeiden.

Der Shutter erhöht nicht nur die Systemkosten, sondern ist auch eine weitere Komponente, die gewartet werden muss oder unerwartet ausfallen kann (mehr Stillstandszeiten).

UV-LED-Härtungssysteme können sofort ohne Shutter ein- und ausgeschaltet werden, ohne die Lebensdauer der Lampe zu verkürzen. Die Steuerung des UV-LED-Härtungssystems ist normalerweise in die Produktionsanlage integriert, sodass die Lampe bei einem Anlagenstopp sofort abschaltet, damit das Substrat nicht beschädigt wird, und beim Neustart der Anlage sofort wieder eingeschaltet wird.
Die UV-LED-Härtung reduziert Stillstandszeiten durch den Aufwärmprozess, zum Beispiel zu Beginn einer Schicht oder bei Schichtwechsel, und wenn die Produktionslinie aufgrund anderer Produktionsprozessanforderungen gestoppt/neu gestartet werden muss.

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UV-Härtungssysteme mit Bogenlampen haben viele Komponenten, die häufig gewartet werden müssen, zum Beispiel Kolben, Shutter, Reflektoren, Vorschaltgeräte sowie Kühl- und Abluftgebläse. Die Lampen, Reflektoren und Shutter sollten alle 500 Betriebsstunden gereinigt werden. Da in den meisten Breitbahnlinien auch Bogenlampen verwendet werden, müssen die Lampen einmal pro Woche gedreht werden, um ein Verbiegen der Lampe zu vermeiden. Wenn die Lampen nicht gedreht werden, verkürzt sich ihre Lebensdauer und dies kann Einfluss auf die Zuverlässigkeit des Härtungsprozesses haben. Außerdem wird empfohlen, bei jedem Lampenwechsel auch die Reflektoren auszutauschen.

Auch die Kühl- und Abluftgebläse müssen gewartet und die Filter gewechselt werden.

All diese Wartungsarbeiten führen zu Stillstandszeiten. Wenn Sie derzeit zur UV-Härtung in Ihrem Verarbeitungsprozess Bogenlampen verwenden, können Sie Daten zur tatsächlichen Wartungszeit erheben und sie mit denen eines UV-LED-Systems vergleichen, sodass Sie auch diese Aspekte für die Entwicklung eines neuen Prozesses berücksichtigen können.

Die Wartung des UV-LED-Systems bedeutet erheblich weniger Aufwand, da keine Shutter, Reflektoren oder Vorschaltgeräte vorhanden sind und die Gebläse im Wesentlichen wartungsfrei sind.

Das Quarzemissionsfenster, die Arbeitsseite der UV-LEDs neben dem Substrat, muss bei schmutzigen Umgebungen einmal wöchentlich oder bei sauberen Umgebungen alle 4 Wochen gereinigt werden. Dies kann normalerweise ohne Entfernen der Einheit erfolgen. Die Kühlluftfilter sollten nach Bedarf gereinigt und wiederverwendet oder ausgetauscht werden. In den meisten Fällen geht das jedoch schnell, da die Einheiten nicht aus der Produktionslinie entfernt werden müssen und Filter wesentlich seltener gereinigt werden müssen als Bogenlampensysteme, da das Kühlluftvolumen viel geringer ist.
Bei den meisten kommerziellen Produktionslinien mit UV-LED-Systemen wird deren Wartung einfach in die routinemäßige Reinigung und Wartung anderer Geräte in der Anlage integriert, sodass keine nennenswerten zusätzlichen Stillstandszeiten entstehen.

UV-LEDs reduzieren Stillstandszeiten

Verringerung von Stillstandszeiten


Basierend auf den oben erläuterten Faktoren werden die Stillstandszeiten in den meisten Verarbeitungsanlagen, die Bogenlampen durch UV-LED-Aushärtungssysteme ersetzen, um 10% bis 50% oder mehr reduziert. Die Hersteller von UV-LED-Systemen können Ihnen dabei helfen, die möglichen Reduzierungen für Ihre Verarbeitungslinien anhand ihrer empfohlenen Wartungspraktiken, des Gerätedesigns und Ihrer spezifischen Prozesse abzuschätzen. Sobald Sie die geschätzten Stillstandszeiten haben, können Sie einfach die höheren Produktionsraten oder Erträge durch die UV-LED-Härtung berechnen.

Weitere Informationen zur Verbesserung von Verarbeitungsprozessen mit UV-LED-Härtung .

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