cámara UV AOP BS-OX: limpieza fotoquímica de superficies con 185 nm y ozono
La BS-OX es una cámara de irradiación UV AOP para la limpieza fotoquímica de superficies, el tratamiento con ozono y la modificación específica del ángulo de contacto. Elimina la contaminación orgánica y aumenta la energía superficial antes de que las piezas se encolen, recubran o impriman, sin pretratamiento húmedo-químico. En una atmósfera con reducción de oxígeno, con típicamente un 1 % de oxígeno, los 185 nm generan ozono y especies reactivas del oxígeno que oxidan los residuos; los 254 nm cubren la desinfección y la fotólisis directa. Se pueden instalar ocho lámparas UVC sin ozono, con generación de ozono o mixtas (4+4).
La limpieza y activación fotoquímica con UVC de 185 nm en una atmósfera con reducción de oxígeno conduce a la formación de ozono y a la generación de especies reactivas del oxígeno. Estas oxidan eficazmente los contaminantes orgánicos y aumentan la energía superficial. El resultado es una mejor humectabilidad y una reducción reproducible del ángulo de contacto. Esta interacción de UVC de 185 nm, ozono y radicales constituye un proceso de oxidación avanzada (AOP), de ahí el nombre de cámara UV AOP.
Al mismo tiempo, la radiación UV tiene energía suficiente para escindir, por ejemplo, compuestos orgánicos.
El espectro de 185 nm se utiliza tanto para la formación de ozono y radicales como para la fotólisis directa de residuos orgánicos.
El mecanismo subyacente se describe en limpieza y activación de superficies con UVC.
La longitud de onda de 254 nm permite además los procesos UVC clásicos, como la desinfección y el pretratamiento para procesos de recubrimiento.
La BS-OX puede funcionar con 8 lámparas UVC sin ozono o con generación de ozono. Una configuración mixta en proporción 4+4 permite el funcionamiento opcional con una atmósfera de proceso con o sin ozono, lo que favorece un control preciso de la limpieza, la oxidación y la activación de superficies.
Todas las superficies internas son de metales sin recubrir y vidrio de cuarzo. Se prescinde por completo de recubrimientos orgánicos o capas protectoras a base de polímeros. Esto significa que no se generan productos de degradación ni desgasificación bajo la irradiación de 185 nm/254 nm. El resultado es una cámara de proceso con condiciones de contorno estables para la limpieza de superficies, el tratamiento con ozono y cambios reproducibles del ángulo de contacto.
La BS-OX está diseñada para aplicaciones industriales y científicas en las que películas residuales orgánicas, residuos de fotorresistente o adsorbatos limitan la funcionalidad de los componentes.
Campos de aplicación de la cámara AOP BS-OX
- Activación de superficies de polímero, vidrio, cerámica y metal antes del encolado, sellado o recubrimiento
- Limpieza de componentes ópticos, obleas, microchips y filtros con el consiguiente aumento de la superficie polar
- Ajuste del ángulo de contacto y de la energía superficial para microfluídica, tecnología médica y tecnología de sensores
- Esterilización y degradación de contaminantes orgánicos activos en olor o color
La irradiación dual a 185 nm y 254 nm permite una degradación fiable de los residuos orgánicos mediante fotólisis y las reacciones posteriores de ozono/oxidación y radicales.
Al mismo tiempo, aumenta la fracción polar de la superficie, que determina la humectabilidad y el ángulo de contacto.
Basada en la probada plataforma de cámara de irradiación BS, se dispone de una cámara de muestras UVC homogénea y de alto rendimiento con generosas dimensiones internas. Los tiempos de proceso cortos, las temperaturas moderadas de las muestras y las configuraciones flexibles de las lámparas cualifican al BS-OX como un sistema robusto para investigación, desarrollo y producción, especialmente en la fabricación de semiconductores y óptica, así como en el pretratamiento superficial de materiales modernos.
Datos técnicos de la cámara AOP BS-OX
| Compartimento interior | 50 × 30 × 25 cm |
| Dimensiones, cámara | 81 × 59 × 63 cm |
| Dimensiones, UV-MAT | 19 × 25 × 10 cm |
| Peso | ~ 60 kg |
| Tiempo de irradiación | de 1 s a 999 días |
| Potencia absorbida | 225 W |
| Alimentación de red | 230 VAC, 2 A |
| Temperatura de servicio | de 10 a 40 °C |
| Humedad | < 80 % sin condensación |
| Vida útil de las lámparas | hasta 8000 h |
| Número de lámparas | 8 |
| Tipo de lámpara | UVC, con generación de ozono; alternativamente, sin ozono |
| Potencia de las lámparas | 20 W cada una |
| Temperatura de la muestra | 25 °C ± 5 °C |
| Entrada de gas / Salida de gas | Festo QSK-G1/4-10 para manguera de 10 mm de diámetro |
| Aire de escape | Conector DN 100 para manguera metálica corrugada y sistema adecuado de tratamiento del aire de escape |
| Clasificación | Grupo 0 según DIN EN 12198:2000 |
cámara UVC de ozono: para qué se necesitan los 185 nm
Una cámara UVC sencilla trabaja a 254 nm y rompe enlaces. Una cámara UVC de ozono añade 185 nm: esa longitud de onda escinde el oxígeno atmosférico y genera ozono dentro de la cámara. El ozono se descompone después bajo 254 nm en oxígeno atómico.
Solo esa combinación limpia las superficies hasta el nivel de residuo molecular. Con 254 nm solamente, la película orgánica permanece; con 185 nm solamente, falta el segundo paso.
espectros de la cámara de irradiación BS-OX
La configuración de las lámparas determina el proceso. La primera figura muestra la lámpara UVC con generación de ozono: además de a 254 nm, emite a 185 nm, y esa línea descompone el oxígeno en ozono y especies reactivas del oxígeno. La segunda muestra la lámpara sin ozono, en la que falta la línea de 185 nm y solo actúa la fotólisis directa a 254 nm. Ambos tipos se pueden combinar (4+4) para equilibrar la oxidación frente a la fotólisis.
preguntas frecuentes sobre el ozono y el aire de escape en el BS-OX
No. Mientras la irradiación está en curso, la puerta del BS-OX permanece bloqueada. Una vez finalizada la irradiación, la puerta no se libera de inmediato: el control de purga integrado realiza primero la fase de purga y extracción especificada y solo entonces desbloquea la puerta. Esto excluye que la cámara se abra directamente después del proceso de ozono, con el operador expuesto al ozono todavía presente.
Hay que contar con 5 minutos. La concentración de ozono que realmente permanece depende de la mezcla, la carga y la concentración inicial, y debe evaluarse como parte de la evaluación de riesgos del operador.
La medición continua de la concentración de ozono dentro de la cámara cerrada no forma parte del BS-OX estándar. La concentración realmente presente depende de varios parámetros del proceso: la configuración de las lámparas (con generación de ozono, sin ozono o mixta 4+4), el tiempo de irradiación, la concentración de oxígeno, el flujo de aire y las reacciones de oxidación que tienen lugar dentro de la cámara. Además, los sensores de oxígeno y ozono envejecen comparativamente rápido y deben calibrarse aproximadamente cada seis meses; una medición instalada de forma permanente genera, por tanto, un esfuerzo de mantenimiento continuo. En la práctica, se logran resultados reproducibles manteniendo constantes los parámetros del proceso.
El BS-OX cuenta con una conexión DN 100 y está previsto para conectarse a un sistema adecuado de aire de escape o de tratamiento del aire de escape. No se puede especificar de forma razonable un caudal volumétrico mínimo o máximo válido de forma general en l/min, ya que depende de la instalación concreta y del proceso previsto. Como valor orientativo para la extracción, calcule un volumen de cámara por minuto, es decir, unos 40 l/min o 2,4 m³/h. Lo que importa es la dirección del efecto: un intercambio de aire continuo elevado durante la irradiación reduce la concentración de ozono dentro de la cámara y, por tanto, debilita el proceso, mientras que un caudal elevado es deseable durante la fase de purga.
Los dos controles de irradiación comparados
| Característica |  |  |
|---|---|---|
| Pantalla | pantalla táctil capacitiva | monocroma, 128 x 64 px |
| Memoria | memoria USB | – |
| Irradiaciones controladas por tiempo | sí | sí |
| Registro de mediciones | sí | – |
| Las capturas de pantalla se pueden guardar en una memoria USB | sí | – |
| Pausar y reanudar irradiaciones | sí | – |
| Añadir notas y comentarios a una irradiación | sí | – |
| Control remoto desde un PC | sí | – |
| Registros de irradiación | en una memoria USB | en el PC |
| Gestión de usuarios y modo de administrador | sí | – |
| Actualizaciones sencillas del firmware | sí | sí |
Ambos controles utilizan los mismos sensores, por lo que un sensor se puede emplear con cualquiera de los dos dispositivos.
El UV-MAT Touch se maneja mediante una pantalla táctil capacitiva de alta resolución. Un procesador Cortex ARM proporciona durabilidad y la posibilidad de actualización: se pueden instalar nuevas funciones in situ. El dispositivo y el software para PC son compatibles con Windows 10 y 11. Las irradiaciones de un solo canal y multicanal se muestran de forma numérica y gráfica, junto con osciogramas y los ajustes. Los parámetros se configuran directamente en el dispositivo y están protegidos por contraseña.
Opciones
Esta opción está disponible además del equipamiento estándar:
 | Opción de control remoto Con la opción de control remoto se pueden parametrizar irradiaciones complejas de varias etapas, por ejemplo una preirradiación con baja irradiancia seguida de una irradiación UVC de alta intensidad. Son posibles hasta 30 pasos y pausas controlados por dosis o por tiempo. Al mismo tiempo, la irradiación se registra y se guarda en el PC. |
Números de pedido, alcance de suministro, accesorios y versiones
| Versión | Número de pedido |
|---|---|
| BS-OX | 860950 |
A 185 nm, la cámara genera ozono y limpia las superficies con él; la radiación a 254 nm reduce además la carga microbiana. El volumen de suministro comprende la BS-OX, el UV-MAT, el cable de alimentación de red, el manual y lámparas UVC, generadoras de ozono salvo que se indique lo contrario.
| Versión | Número de referencia |
|---|---|
| UV-MAT Touch | 820930ox |
| UV-MAT | 820920ox |
La cámara se controla mediante el UV-MAT, ya sea como UV-MAT con pantalla gráfica o como UV-MAT Touch con pantalla táctil de 5 pulgadas y vista de osciloscopio. Ambos miden la irradiancia y se apagan bajo control de la dosis.
| Denominación | Número de pedido |
|---|---|
| Software para PC para el UV-MAT Touch | 860901 |
| Denominación | Número de pedido |
|---|---|
| medidor de dosis curelog ONE | 680001C |
El curelog ONE en la versión UVC registra la irradiancia y la dosis dentro de la cámara. Es un instrumento de medición por derecho propio con su propia página de producto. Para comprobar la intensidad y el envejecimiento de las lámparas recomendamos estos instrumentos inalámbricos: registran la irradiancia y pueden utilizarse para el monitoreo cíclico del proceso.
| Servicio | Número de pedido |
|---|---|
| Calibración de fábrica | 710000 |
| Calibración ISO 17025 | 17025 |
Calibración acreditada según ISO/IEC 17025 en nuestro propio laboratorio de calibración. Las calibraciones están disponibles como calibración de fábrica y como calibración ISO 17025, y son trazables a los patrones del PTB.
Publicaciones que utilizan cámaras de irradiación UV
No mantenemos una bibliografía independiente para este dispositivo concreto: las publicaciones suelen mencionar la familia de productos, no el modelo. Aquí se enumeran los 10 trabajos más recientes en los que se utilizaron cámaras de irradiación UV.
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Las fichas técnicas están disponibles en alemán e inglés. La versión inglesa es la vinculante.
