Limpieza de superficies de vidrio, plástico y otros materiales mediante luz UV.

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Limpieza y Modificación de Superficies mediante Luz UV

Mediante luz UV de longitud de onda corta, las superficies pueden limpiarse o modificarse para permitir procesos efectivos de recubrimiento, adhesión o pegado. Esto se aplica a vidrio, plástico, metal, cerámica, goma y otros materiales. Para esta aplicación, se utilizan principalmente lámparas de mercurio de baja presión con alta eficiencia luminosa. Lámparas correspondientes están integradas en una variedad de sistemas de iluminación de la empresa SenLights.
Un área significativa de aplicación es la limpieza de vidrios en la fabricación de LCDs.

La Tecnología

El sol emite luz UV. El ozono de nuestra atmósfera se genera mediante una reacción química desencadenada por la luz UV. La misma reacción química puede ser utilizada en sistemas de luz UV para tratar superficies.

Luz Solar - Formación de Ozono

La limpieza real de la superficie ocurre mediante la oxidación y ruptura de contaminantes orgánicos en la superficie. En este proceso, se generan principalmente dióxido de carbono y agua. Los radicales de oxígeno utilizados para esto se generan mediante la ruptura de moléculas de ozono, que a su vez se generan a través de la irradiación con luz UV a partir de moléculas de oxígeno. Tanto la formación de ozono como su ruptura son desencadenadas por la irradiación de luz UV de alta energía de las lámparas de vapor de mercurio de baja presión. Estas lámparas son, por lo tanto, ideales para aplicaciones de limpieza de superficies.

Ozono mediante Luz UV

Efectos de Limpieza

En general, hay dos efectos diferentes desencadenados por la luz UV en una superficie, la limpieza de la superficie y la modificación de la superficie. Hay una diferencia en el mecanismo de reacción respectivo, pero ambos procesos afectan positivamente a las fuerzas adhesivas y a las propiedades de adhesión de la superficie tratada. La luz UV y también la grabación por plasma tienen un efecto de limpieza mucho mayor en las superficies que una limpieza húmeda convencional. Esencialmente, las sustancias orgánicas y especialmente las grasas se pueden eliminar de manera confiable y completa. Sin embargo, esto se aplica solo a capas delgadas. Por lo tanto, la limpieza más efectiva es una combinación de limpieza húmeda convencional seguida de un tratamiento UV fotográfico. Si es necesario, se puede agregar un enjuague con agua ultrapura después de la limpieza fotográfica para eliminar partículas que puedan haberse generado durante la limpieza fotográfica. Esta es la última tecnología de limpieza.

Modificación de Superficies

En comparación con el tratamiento por plasma, el procesamiento fotográfico de la superficie tiene la ventaja de ser más fácil de manejar. Además, la irradiación con luz UV se puede aplicar a casi todas las formas geométricas mediante la disposición de lámparas o el diseño de la forma de las lámparas. Por lo tanto, el método se puede aplicar, por ejemplo, a piezas fundidas. También se pueden tratar eficazmente piezas de plástico debido a las bajas temperaturas del proceso. El éxito del tratamiento depende, por supuesto, del material y sus propiedades. El efecto de limpieza puede durar semanas en condiciones limpias.

Efectos de Adhesión

Después del tratamiento con luz UV, la superficie está limpia o modificada y las fuerzas de adhesión se han incrementado. Esto cambia también la mojabilidad de la superficie y este hecho se utiliza para medir el efecto de limpieza. Se utilizan varios métodos:

Ángulo de ContactoÁngulo de contacto de una gota de agua. Un buen método para determinar la naturaleza hidrofílica de una superficie es medir el ángulo de contacto de una gota de agua aplicada. Con el aumento de la mojabilidad, el ángulo que forma la gota de agua con la superficie se vuelve cada vez más pequeño. El método es muy preciso y también se puede automatizar.

Superficie mojadaReactivo de Mojabilidad. Otro método implica el uso de un agente de mojado especial, cuya expansión en la superficie se observa. En este caso, es necesario mojar superficies de referencia y comparar la expansión del agente de mojado en la superficie de referencia con la expansión en la superficie a medir. La precisión del método de prueba depende de la experiencia del usuario.

Rejilla de MojabilidadUso de Rejillas de Mojabilidad. En este método se aplica una capa de laca acrílica a la superficie y se corta en cuadrados. Una hoja de celofán se coloca sobre la laca y luego se retira. Según la adhesión, más o menos cuadrados de laca se desprenden de la superficie. El número de cuadrados desprendidos se cuenta.

Aplicaciones

El desarrollo de productos de alta tecnología requiere cada vez más una definición precisa de las propiedades de la superficie. La luz UV de onda corta es capaz de producir efectos de limpieza y modificación reproducibles en la superficie. Este método es hoy en día una posibilidad imprescindible. Esto se aplica a muchas aplicaciones diferentes, desde componentes optoelectrónicos, a aplicaciones de semiconductores y LCD hasta la preparación de superficies para pegado o aplicaciones en la tecnología médica y ambiental.
El método se puede aplicar para la limpieza en seco en la atmósfera normal, muestra una muy alta eficacia, es versátil y es poco probable que dañe el producto.

Aumento de las Fuerzas de Adhesión. La mejora de la superficie se puede aplicar a diferentes materiales como plásticos, metales y materiales inorgánicos. Algunas aplicaciones incluyen el sellado de acuarios, pegado de piezas de plástico o goma, aplicación de láminas de aluminio en la fabricación de condensadores, montaje de cabezales magnéticos, marcos de plomo semiconductores, ...

Mejora de las Propiedades de Adhesión. Fijación óptima de lubricantes, películas protectoras de lentes, iluminación trasera para paneles de cristal líquido, etc.

Mejora de Recubrimientos. Este efecto se puede utilizar, por ejemplo, en la capa de partes del cuerpo del automóvil o en la capa de bobinas de motores lineales superconductores.

Efectos de Limpieza. La limpieza de vidrios o productos cerámicos, así como superficies metálicas, es una aplicación estándar de la irradiación UV. Se utiliza en la fabricación de LCDs y en la producción de pantallas de plasma, en la limpieza de máscaras litográficas, la fabricación de osciladores de cuarzo, la limpieza de lentes ópticas, prismas, espejos, componentes piezoeléctricos y muchos otros componentes.

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