curado UV y fotopolimerización

El curado UV convierte sistemas reactivos líquidos o moldeables en una red polimérica sólida mediante radiación ultravioleta. Lo que decide el resultado no es la potencia eléctrica de la fuente de radiación, sino la radiación fotoquímicamente efectiva en el material: la longitud de onda, la irradiancia, la dosis y la correspondencia espectral con el fotoiniciador determinan conjuntamente el resultado. Esta página explica los fundamentos de la fotopolimerización, las variables de proceso determinantes y las causas típicas de un curado incompleto. La selección de materiales y el diseño específico del proceso se tratan en profundidad en las páginas especializadas enlazadas.

El proceso también se denomina curado por luz UV; se refiere a lo mismo: una reacción iniciada por radiación y no por calor o tiempo.

En el curado UV, un fotoiniciador o un grupo fotorreactivo de la resina absorbe un fotón de energía adecuada y se descompone en intermediarios reactivos que desencadenan una reacción en cadena, convirtiendo monómeros y oligómeros en una red polimérica reticulada. Se distinguen dos mecanismos principales: en la fotopolimerización por radicales libres –mayormente con acrilatos– se forman radicales libres que reaccionan muy rápidamente pero son sensibles al oxígeno. En la fotopolimerización catiónica –mayormente con epóxidos o éteres de vinilo– el iniciador genera un fotoácido insensible al oxígeno, pero que sigue reticulando después de detenerse la irradiación (una reacción en oscuridad, o poscurado). Para ambos mecanismos rige el mismo principio: no es la potencia irradiada como tal, sino el número de fotones realmente absorbidos por unidad de tiempo en el rango espectral fotoactivo lo que determina la velocidad de formación de especies reactivas. Sin solapamiento espectral entre la fuente y la banda de absorción del iniciador, se produce poca o ninguna excitación eficiente, independientemente de la irradiancia.

La elección entre adhesivos, recubrimientos y compuestos de encapsulado de curado UV depende además de la química del material, las cargas, el mecanismo de curado y el poscurado; estas cuestiones se tratan en selección de adhesivos, recubrimientos y compuestos de encapsulado de curado UV.

Para el entrecruzamiento fotoquímico se dispone de varias fuentes de radiación con características de emisión fundamentalmente distintas. Se diferencian en el ancho de banda, la densidad de potencia, el comportamiento de conmutación y la vida útil, por lo que no son libremente intercambiables, sino que deben adaptarse a la formulación y a la geometría del proceso.

Esta clasificación es idealizada: las lámparas reales de media presión con dopaje de haluro metálico (hierro, galio) desplazan su espectro deliberadamente hacia longitudes de onda más largas, y los módulos de LED modernos combinan cada vez más varias longitudes de onda de pico en un solo módulo para cerrar parcialmente el vacío espectral que dejan las líneas individuales del mercurio.

Actualmente, tres desarrollos están modificando notablemente la tecnología del curado UV:

• fuentes LED de banda estrecha. Una formulación desarrollada para un espectro de mercurio de banda ancha no es automáticamente reactiva bajo una fuente LED, ya que su emisión puede coincidir con la banda de absorción del fotoiniciador solo en el borde o no coincidir en absoluto. Qué diseños y longitudes de onda están disponibles para ello se muestra en fuentes de luz LED UV industriales.
• medición en línea en el trayecto del haz. Sustituye el control puntual, porque la irradiancia y el espectro de una fuente varían a lo largo de su vida útil sin ninguna señal externa.
• procesos sin mercurio. El Reglamento de la UE sobre el mercurio (que implementa el Convenio de Minamata) restringe la fabricación y exportación de tipos de lámparas que contienen mercurio; para los operadores de equipos existentes esto genera una necesidad de sustitución previsible que conlleva la medición espectral y una nueva cualificación del proceso.

Un proceso de curado está gobernado por varias variables que actúan simultáneamente; ninguna de ellas es suficiente por sí sola para predecir el resultado.

• Irradiancia (W/cm²): determina la velocidad a la que se forman los radicales iniciadores o el fotoácido. Dado que las reacciones de terminación, la difusión de oxígeno y el aumento de la viscosidad avanzan cada una a su propia escala temporal, una irradiancia mayor cambia no solo la velocidad, sino también el grado final de reticulación alcanzable.
• Exposición radiante, o dosis (mJ/cm² o J/cm²): es la integral temporal de la irradiancia y un descriptor necesario, pero -véase la ley de reciprocidad más adelante- no suficiente del grado de reticulación.
• Solapamiento espectral con la absorción del iniciador: un iniciador solo absorbe dentro de una banda de longitud de onda limitada. Si la emisión de la fuente queda fuera de esta banda, la reacción sigue siendo ineficiente independientemente de la potencia irradiada, ya que el coeficiente de extinción en esa longitud de onda tiende a cero.
• Concentración de oxígeno en la interfaz: en los sistemas radicales, el oxígeno molecular compite con el crecimiento de la cadena y termina preferentemente los radicales en la superficie orientada hacia el gas de proceso, dando lugar allí a un grado de reticulación menor que en el interior.
• Espesor de capa y profundidad de penetración: a medida que aumenta la profundidad, la irradiancia disponible disminuye por absorción y dispersión; que la dosis mínima requerida por la formulación siga alcanzando el fondo de la capa depende conjuntamente del coeficiente de extinción, la pigmentación y el espesor de capa.
• Temperatura: afecta a las velocidades de difusión, a la viscosidad y -en particular en los sistemas catiónicos- a la velocidad del poscurado; la dependencia de muchas subetapas con la temperatura sigue un comportamiento aproximadamente de tipo Arrhenius.

El diseño práctico de procesos de encolado y potting añade además la transmisión del componente, el espesor de la junta de unión, las zonas sombreadas y la geometría de irradiación; estos aspectos se tratan en el diseño de procesos de encolado y potting UV. Por ello, ambas cuestiones se tratan por separado.

Para una línea continua, la velocidad de la cinta y la longitud irradiada determinan el tiempo de permanencia y, a partir de este, la dosis; e, inversamente, la velocidad máxima a la que aún se alcanza una dosis objetivo. La calculadora utiliza las unidades habituales en producción; la explicación detallada se encuentra en la calculadora de velocidad de línea.

La potencia eléctrica de la lámpara no es una dosis óptica. Entre el consumo eléctrico de una lámpara y la irradiancia que realmente llega a la pieza de trabajo hay varias vías de pérdida: la eficiencia de conversión eléctrico-óptica de la propia fuente (a menudo solo una fracción en la banda UV utilizable en el caso de las lámparas de vapor de mercurio, considerablemente mayor en los LED UV, pero aun así por debajo del 50 %), las pérdidas en el reflector, la distancia y la divergencia, y las pérdidas de transmisión en el vidrio de protección o en la propia pieza irradiada. Por lo tanto, una lámpara nominalmente más potente no proporciona automáticamente una irradiancia mayor en el punto del proceso.

Un valor de tiempo por sí solo no es un parámetro de proceso transferible. Los tiempos de exposición solo son válidos mientras la fuente, la distancia, la velocidad de línea y la geometría de la pieza permanezcan sin cambios. Dado que la emisión radiante de una fuente envejece a lo largo de su vida útil de servicio –en el caso de las lámparas de mercurio por la erosión de los electrodos y el enturbiamiento del bulbo, en el caso de los LED por la temperatura de la unión y la degradación de la estructura semiconductora–, tanto el nivel como, en parte, la posición espectral de la emisión se desplazan, sin que el tiempo de exposición ajustado cambie en absoluto. Los detalles de este efecto se tratan en el artículo sobre el envejecimiento de lámparas UV y LED UV.

Una medición realizada lejos del punto real del proceso a menudo carece de significado. Calibrar en la carcasa de la lámpara o con la línea detenida no refleja el perfil real que experimenta una pieza de trabajo sobre un transportador; allí atraviesa una zona con un aumento, un máximo y una disminución de la irradiancia, cuya integral temporal puede diferir de una medición estática.

La misma dosis no produce necesariamente el mismo resultado. A partir de la definición de la dosis como integral temporal, a menudo se deduce que corto e intenso equivale a largo y tenue. Para muchas fotopolimerizaciones, esto solo es válido dentro de un rango limitado de irradiancia (véase la ley de reciprocidad y sus límites más adelante).

Los efectos del material y de la geometría se subestiman con frecuencia. Los pigmentos, las cargas, los colorantes y la propia geometría de la pieza modifican en qué medida la radiación llega siquiera al iniciador; una superficie puede parecer ya seca mientras las zonas más profundas o en sombra permanecen incompletamente reticuladas.

Los supuestos dependientes del oxígeno solo son válidos en las condiciones en las que se determinaron. Un límite de proceso establecido en aire no es válido bajo una atmósfera de nitrógeno, y viceversa; quien transfiera una ventana de proceso establecida en una cámara de irradiación a una línea de producción debe mantener comparables conjuntamente el espectro, la tasa de dosis, la concentración de oxígeno y la geometría, no solo la dosis.

La profundidad de penetración de la radiación UV en una formulación sigue aproximadamente la ley de Beer-Lambert: la irradiancia disminuye exponencialmente con la profundidad, modulada por el coeficiente de extinción dependiente de la longitud de onda y la concentración de especies absorbentes. En sistemas transparentes y sin cargas, la dosis superficial necesaria para un espesor de capa determinado puede estimarse de forma bastante directa a partir de esto. En cuanto hay pigmentos o cargas en el rango de los micrómetros, también se produce dispersión: el dióxido de titanio, por ejemplo, absorbe fuertemente la radiación UV por debajo de aproximadamente 390 nm y además la dispersa, de modo que reduce la radiación fotoquímicamente utilizable y, mediante la dispersión múltiple, la redirige parcialmente hacia capas más profundas. Por ello, los sistemas blancos o muy opacos a menudo requieren fotoblanqueo o fotoiniciadores que absorben a longitudes de onda más largas y que reducen su propia absorción durante la reacción, despejando el camino para los fotones entrantes. En tales sistemas, los modelos de absorción pura subestiman sistemáticamente la profundidad de curado alcanzable porque no tienen en cuenta las contribuciones de la dispersión.

La ley de reciprocidad de Bunsen–Roscoe establece que un efecto fotoquímico depende únicamente del producto de la irradiancia y el tiempo: D = Ee × t – las magnitudes se definen más arriba en variables del proceso. La ley implica que cualquier combinación de alta irradiancia y tiempo corto produce el mismo efecto que una baja irradiancia durante un tiempo proporcionalmente más largo. Se ha demostrado que esta suposición solo es válida dentro de un rango limitado de irradiancia y tiempo (IEC 60050, International Electrotechnical Vocabulary). Se ha documentado un fallo de reciprocidad en muchas fotopolimerizaciones por radicales libres: con la misma dosis pero mayor irradiancia y, en consecuencia, un tiempo más corto, estudios sobre sistemas basados en metacrilato midieron una conversión final menor que con una irradiancia más baja durante un tiempo más largo – la dosis total necesaria para lograr la conversión completa aumentaba con la irradiancia (PMC – The reciprocity law concerning light dose-relationships, 2014). Entre las causas que contribuyen a ello se encuentran la velocidad de difusión limitada del oxígeno y de las especies reactivas, los efectos de recombinación a densidades de radicales muy elevadas, y la resistencia a la difusión que aumenta con la propia reacción a medida que sube la viscosidad. Consecuencia práctica: una dosis cualificada bajo una irradiancia determinada no puede transferirse sin verificación a una fuente con una irradiancia claramente distinta, aunque el producto de la irradiancia y el tiempo sea numéricamente idéntico.

1. Hipótesis. Dos fuentes de LED UV suministran la misma dosis radiométrica de 1000 mJ/cm² (1 J/cm²) sobre la pieza de trabajo, una vez a 365 nm y otra vez a 405 nm.

2. Modelo. La energía de un único fotón se obtiene de E_photon = h·c/λ, con la constante de Planck h, la velocidad de la luz en el vacío c y la longitud de onda λ. La fluencia de fotones por unidad de superficie se obtiene de N = D / E_photon.

3. Cálculo. Con h·c ≈ 1239,8 eV·nm, la energía del fotón a 365 nm es de aproximadamente 3,40 eV (5,44 × 10^-19 J), y a 405 nm de aproximadamente 3,06 eV (4,90 × 10^-19 J). Con una dosis idéntica de 1 J/cm², esto da una fluencia de fotones de aproximadamente 1,84 × 10¹⁸ fotones/cm² a 365 nm frente a aproximadamente 2,04 × 10¹⁸ fotones/cm² a 405 nm.

4. Resultado. Con una dosis numéricamente idéntica, la fuente de 405 nm suministra aproximadamente un 11 % más de fotones que la fuente de 365 nm.

5. Interpretación técnica. La fotopolimerización es, en esencia, un proceso cuántico: cada fotón absorbido puede desencadenar, como máximo –moderado por el rendimiento cuántico del iniciador–, un único evento fotoquímico primario. La dosis en mJ/cm² es una magnitud basada en la energía, no en el número de fotones. Por tanto, dos procesos con la misma dosis a distintas longitudes de onda no son fundamentalmente equivalentes desde el punto de vista fotoquímico, incluso antes de considerar las diferencias en el coeficiente de extinción y la profundidad de penetración. Para transferir un proceso entre distintas longitudes de onda, el valor de la dosis por sí solo no es suficiente.

Recubrimientos para muebles, suelos y componentes de construcción. El alto rendimiento en líneas de bobina continua y la exigencia de resistencia al rayado y a los agentes químicos hacen que los recubrimientos UV resulten económicamente atractivos frente a los sistemas a base de disolventes; el principal reto aquí es lograr un curado uniforme en todo el ancho de la bobina a velocidades de línea variables.

Envases y embalajes e impresión digital. Las tintas y recubrimientos curables por UV permiten un procesamiento posterior inmediato sin necesidad de una sección de secado; además de la irradiancia, el requisito clave es el cumplimiento de los niveles de monómero residual relevantes para la migración en materiales en contacto con alimentos.

Fabricación de electrónica y semiconductores. Los adhesivos y recubrimientos conformados curables por UV están sustituyendo cada vez más a los sistemas de curado térmico; la variable crítica es la temperatura del componente durante el curado, ya que muchos componentes electrónicos solo admiten un presupuesto térmico limitado. Los aspectos detallados de los procesos de encolado y encapsulado se tratan en el artículo sobre encolado, potting y encapsulado UV.

Industria del automóvil y electromovilidad. Los adhesivos UV fijan los componentes en segundos en lugar de minutos y se emplean cada vez más en el montaje de módulos de batería; la cuestión crítica aquí es la accesibilidad de todas las líneas de encolado, ya que las carcasas y los conjuntos densamente empaquetados suelen generar zonas de sombra.

Fabricación aditiva e impresión 3D. Los procesos de fotopolimerización en cuba, como la estereolitografía, el DLP y la impresión LCD, crean piezas mediante una exposición controlada espacialmente y a menudo solo alcanzan su estado final en un paso de poscurado independiente; el requisito central es una dosis homogénea en toda la pieza. Los detalles se tratan en el artículo sobre fabricación aditiva e impresión 3D.

Tecnología dental y dispositivos médicos. Los empastes de composite, los alineadores y las carcasas a medida de audífonos se aplican mediante curado por luz; aquí, la profundidad de penetración en una masa cargada de a menudo varios milímetros de espesor es la variable de proceso crítica, ya que una zona inferior curada de forma incompleta compromete las propiedades mecánicas y de biocompatibilidad del producto.

Óptica y componentes de precisión. Para el encolado de componentes ópticos se prefieren los sistemas de curado catiónico con baja contracción, con el fin de minimizar el cambio dimensional y la distorsión óptica.

Polimerización de dos fotones. Con radiación láser de femtosegundos enfocada y pulsada, la fotoiniciación se produce únicamente en la región de mayor intensidad en el punto focal, ya que la probabilidad de absorción depende cuadráticamente de la irradiancia. Este efecto no lineal permite resoluciones de detalle por debajo del límite de difracción clásico y se emplea en componentes fotónicos y microópticos, pero requiere una estrategia de exposición de barrido serial, comparativamente lenta.

Fotopolimerización frontal. En sistemas fuertemente exotérmicos, una reacción iniciada localmente puede generar un frente de reacción autosostenido e impulsado térmicamente que se propaga por el material sin irradiación adicional. Esto permite el curado de piezas ópticamente gruesas, muy cargadas o pigmentadas que serían demasiado gruesas para un curado directo pasante, pero solo para formulaciones con entalpía de reacción suficiente y una velocidad de frente controlable.

Sistemas pigmentados y opacos. Como se ha descrito anteriormente, las formulaciones blancas o muy opacas requieren fotoblanqueo o sistemas iniciadores que absorban a longitudes de onda más largas, a veces combinados con una segunda reacción de reticulación independiente de la radiación UV (curado dual), para alcanzar las regiones que la dispersión y la absorción por el pigmento hacen ópticamente inaccesibles.

En la producción en serie, el control puntual no es suficiente, porque la irradiancia y el espectro de una fuente pueden variar a lo largo de su vida útil sin ningún indicio externo. La monitorización continua en línea, con sensores instalados permanentemente en el trayecto del haz – por ejemplo con los sensores de curado UV XT – hace visible este envejecimiento antes de que se produzcan piezas fuera de la ventana de proceso cualificada. La relevancia técnica reside menos en la interfaz digital en sí que en el hecho de que las lecturas se comparan en tiempo real con una banda de tolerancia físicamente fundamentada, de modo que las desviaciones se reconocen inmediatamente como una desviación del proceso – y no solo más tarde como pieza defectuosa. Combinado con puntos finales controlados por dosis en lugar de por tiempo, tal como implementa el UV-MAT, la exposición puede mantenerse constante aunque la potencia de la fuente disminuya con el tiempo.

Para diseñar y cualificar un proceso de curado, la irradiancia con resolución espectral en el punto real de reacción es la magnitud de medición principal; la irradiancia, la dosis y el solapamiento espectral se definen más arriba en variables de proceso. Una medición de banda ancha pura es suficiente cuando la fuente y la ventana de proceso ya son conocidas y estables y solo se requieren comprobaciones recurrentes frente a un límite cualificado – un radiómetro de banda ancha como el RMD Pro con el cabezal sensor adecuado es apto para ello. Una medición espectral se vuelve necesaria en cuanto se comparan fuentes, se cambia a otra tecnología o se emplean fotoiniciadores con una banda de absorción estrecha – un sensor de banda ancha puede producir lecturas sustancialmente desviadas bajo espectros LED de banda estrecha debido al desajuste espectral entre la respuesta del sensor y la absorción del iniciador; un espectrorradiómetro plano como el UVpad es adecuado para ello. Las mediciones con resolución espacial están indicadas cuando debe garantizarse la uniformidad en una superficie o en una pieza compleja, por ejemplo en el postcurado de piezas fabricadas por fabricación aditiva; las mediciones con resolución temporal son necesarias cuando una pieza atraviesa una zona de irradiación y experimenta un perfil característico de subida, máximo y bajada, cuya integral temporal puede diferir de una medición estática – un perfil de dosis de alta resolución en líneas de producción rápidas lo proporciona curelog. Dado que los radiómetros UV no detectan la radiación infrarroja, el aspecto térmico del proceso suele controlarse por separado como temperatura de la pieza mediante un pirómetro sin contacto. Una introducción general a la técnica de medición UV la ofrece las preguntas frecuentes UV, y una visión general de los sensores adecuados está disponible en selección de sensores UV; qué instrumentos son adecuados para el control continuo del proceso se muestra en la visión general de productos medición de la dosis UV y la irradiancia.

Bajo los temas Fotoquímica y polímeros y Curado UV, el buscador de publicaciones enumera un total de 26 trabajos; los siguientes seis ilustran el abanico de la fotopolimerización, desde la química interfacial hasta la gestión controlada de la reacción y las formulaciones de base biológica.

Examina la zona afectada por el oxígeno en fotopolímeros multicapa: el efecto que deja la superficie pegajosa mientras el interior está completamente reticulado.
Pierrel, J., et al. "Effect of the oxygen affected layer in multilayered photopolymers." Polymer Chemistry 8.31 (2017): 4596–4602. DOI: 10.1039/C7PY00974G.

Describe una polimerización radical controlada activada por luz, un ejemplo en el que la luz actúa como variable de control y no solo como fuente de energía.
Bonda, Lorand, et al. "TIRP – Thiol-Induced, Light-Activated Controlled Radical Polymerization." Macromolecules 56.14 (2023): 5512–5523. DOI: 10.1021/acs.macromol.3c00789.

Realiza una polimerización photoRAFT de forma continua en microflujo, donde el espesor de la capa y la profundidad de penetración se mantienen deliberadamente pequeños.
Wenn, Benjamin, and Tanja Junkers. "Continuous microflow photoRAFT polymerization." Macromolecules 49.18 (2016): 6888–6895. DOI: 10.1021/acs.macromol.6b01534.

Muestra, para acrilatos de curado ultrarrápido, cómo la elección y la cantidad del comonómero desplazan las propiedades termomecánicas.
Böhm, Michael, et al. "Influence of co-monomer-type and amount on thermomechanical properties of ultrafast-curing acrylic resins using a triacrylic crosslinker." Journal of Applied Polymer Science 136.13 (2019): 47294. DOI: 10.1002/app.47294.

Ajusta la cinética de curado de un fotopolímero de base biológica mediante el grado de metacrilación.
Mhirsi, Oumaima, Mehmet-Talha Yapa, and Marie-Pierre G. Laborie. "Photocurable Lignin Materials: Tuning Lignin Methacrylation to Tailor Photocuring Kinetics." Macromolecular Materials and Engineering 311.1 (2026). DOI: 10.1002/mame.202500372.

Emplea una reacción inducida por luz para una modificación superficial selectiva en lugar de un curado en profundidad.
Siegmann, Konstantin, et al. "Photografting of perfluoroalkanes onto polyethylene surfaces via azide/nitrene chemistry." Applied Surface Science 396 (2017): 672–680.

1. Comisión Europea: Mercurio – aplicación del Convenio de Minamata en el derecho de la UE, Reglamento revisado sobre el mercurio (en vigor desde el 30 de julio de 2024), 2026.
2. IEC 60050 – Vocabulario Electrotécnico Internacional, definiciones de la ley de reciprocidad de Bunsen–Roscoe y del fallo de reciprocidad.
3. DIN 5031 – Física de la radiación óptica e ingeniería de la iluminación, magnitudes, símbolos y unidades.
4. Pierrel, J., et al.: «Effect of the oxygen affected layer in multilayered photopolymers.» Polymer Chemistry 8.31 (2017): 4596–4602 – fuente primaria revisada por pares sobre la inhibición por oxígeno.

¿Cómo funciona químicamente el curado UV?
Un fotoiniciador absorbe radiación de una longitud de onda adecuada y se descompone en especies reactivas – radicales libres para los acrilatos, un fotoácido para los epóxidos – que desencadenan una reacción en cadena que convierte monómeros y oligómeros en un polímero reticulado.

¿Qué longitud de onda conviene a cada proceso?
Eso depende de la banda de absorción del fotoiniciador utilizado; 365, 385, 395 y 405 nm se encuentran entre las más habituales en la industria. Lo determinante es la superposición espectral entre la fuente y el iniciador, no solo la irradiancia de la fuente.

¿Qué dosis UV se requiere para un curado completo?
Eso depende de la formulación y del espesor de capa y no puede generalizarse. Debido a un posible fallo de reciprocidad, una dosis cualificada a una irradiancia determinada tampoco puede transferirse sin verificación a una fuente con una irradiancia marcadamente distinta.

¿Cuál es la diferencia entre una lámpara de vapor de mercurio y un LED UV?
Las lámparas de mercurio emiten de banda ancha con alta densidad de potencia, pero envejecen más rápido y contienen mercurio. Los LED UV emiten de banda estrecha en longitudes de onda de pico discretas, conmutan instantáneamente, envejecen más lentamente y funcionan de forma más eficiente eléctricamente, pero requieren una formulación adaptada a la banda estrecha.

¿Por qué un recubrimiento UV no llega a curarse por completo a pesar de una potencia de lámpara suficiente?
Las causas habituales incluyen la falta de superposición espectral entre la fuente y el iniciador, pérdidas entre la potencia eléctrica y la irradiancia real en la pieza de trabajo, una profundidad de penetración insuficiente debido a la pigmentación o al espesor de capa, y la inhibición por oxígeno en la superficie. Las definiciones y unidades correspondientes se recogen en el resumen de magnitudes radiométricas.

¿Cómo se mide la dosis UV en la práctica?
Mediante un radiómetro o un espectrorradiómetro en la posición real del proceso, que capta la irradiancia y la integra en el tiempo para obtener la dosis. Para fuentes de banda estrecha, es preferible una medición espectral a una medición de banda ancha pura, con el fin de evitar un desajuste espectral.

¿Qué papel desempeña el oxígeno en el curado UV?
En los sistemas radicalarios, el oxígeno compite con el crecimiento de la cadena y crea en la superficie una capa límite incompletamente reticulada. Los sistemas catiónicos son en gran medida insensibles al oxígeno, pero siguen curando después de que finaliza la irradiación.

¿Cómo puede supervisarse un sistema de curado UV?
Con dos cadenas de medición separadas. La liberación se realiza con un registrador de dosis que viaja con la pieza y registra la irradiancia de pico, el perfil temporal y la dosis integrada a nivel de la pieza de trabajo. La supervisión continua la realiza un sensor instalado permanentemente en una posición definida; los sensores XT están diseñados para puntos de medición calientes. Es habitual un umbral de advertencia al 80 % del valor inicial registrado tras el rodaje. La comparación se realiza frente a la ventana liberada de límites inferior y superior para ambas magnitudes – las horas de funcionamiento de la lámpara no son un sustituto.

¿Cuánto dura el poscurado en la impresión 3D?
Se deriva de la dosis objetivo de la formulación y de la irradiancia en la cámara, no de un tiempo empírico. Una dosis de 10 J/cm² tarda unos 21 minutos a 8 mW/cm² y solo 12,5 segundos a 800 mW/cm². Sin embargo, el salto no es una simple ganancia de tiempo: dado que la ley de reciprocidad no se cumple estrictamente en la fotopolimerización, la misma dosis a una irradiancia muy alta conduce a un grado de reticulación final distinto que una exposición larga y débil – los radicales terminan antes y la densidad de la red resulta diferente. Por ello, quien pasa de una fuente lenta a una rápida no transfiere ni el tiempo ni, sin comprobación, la dosis, sino que vuelve a registrar la curva de curado y confirma el resultado mediante el grado de conversión.

Esta aplicación está estrechamente relacionada, desde el punto de vista técnico, con campos vecinos de la medición de radiación óptica – por ejemplo, encolado, potting y encapsulación UV (montaje de electrónica y baterías con adhesivos UV) y fabricación aditiva e impresión 3D (fotopolimerización en cuba como técnica especializada de curado UV). La fotoquímica sitúa la fotopolimerización en el contexto más amplio de las reacciones fotoquímicas en cadena; cuando el emisor es desplazado sobre el componente por un robot, se añade la dosis de trayectoria – véase robótica. El panorama completo se encuentra en el resumen de aplicaciones UV.

Una cifra de dosis en una hoja de datos no responde si el espectro, la irradiancia y las condiciones de oxígeno en su línea coinciden con las condiciones de cualificación. Una medición con resolución espectral en el lugar real del proceso muestra si la fuente y el fotoiniciador realmente coinciden, la base para una cualificación de proceso defendible en lugar de una estimación basada en la potencia de la lámpara. Hable con nosotros sobre su tarea de medición o ensayo.