Dans un procédé continu, le résultat n'est pas déterminé par le temps de cycle, mais par le temps qu'un point de la pièce passe réellement sous la source. Ce calculateur déduit ce temps de séjour à partir de la vitesse du convoyeur et de la longueur irradiée, en tire la dose – et inversement, la vitesse la plus élevée à laquelle une dose requise est encore atteinte.
C'est le calcul qui sous-tend chaque ligne de convoyage : le fournisseur du revêtement spécifie une dose, la ligne présente une longueur irradiée fixe, et la vitesse d'avance est l'inconnue recherchée. Accélérer la ligne réduit la dose dans la même proportion ; doubler la vitesse la divise par deux. Le même calcul indique si un émetteur supplémentaire est nécessaire pour atteindre un débit souhaité.
Le calcul suppose que l'éclairement énergétique est uniforme sur toute la longueur irradiée. Les émetteurs réels présentent un profil culminant au centre – ce qui compte alors, c'est l'intégrale sur le passage, qu'un dosimètre mobile mesure directement. Opsytec fabrique et étalonne ces instruments dans son propre laboratoire.
Le calcul statique sans mouvement du convoyeur se trouve dans le calculateur de dose UV et le calculateur de temps d'exposition UV ; les douze calculateurs radiométriques sont regroupés dans le calculateur de radiométrie.
Ce calcul sert à une orientation technique. Il s'applique à un éclairement énergétique uniforme sur la longueur irradiée et à une vitesse de bande constante. Les validations de procédé doivent être vérifiées par une mesure avec des instruments étalonnés dans des conditions réelles – dans un procédé continu, judicieusement au moyen d'un dosimètre mobile.
Principes fondamentaux
Le temps de séjour correspond à la longueur irradiée divisée par la vitesse du convoyeur : t = L / v. La dose s'obtient comme dans le cas statique : H = E · t. En réarrangeant les deux formules pour la vitesse, on obtient la vitesse maximale pour une dose cible : v_max = L · E / H_target. Le calculateur prend la longueur en millimètres et la vitesse en mètres par minute — les unités utilisées en production — et effectue la conversion en unités SI en interne ; à partir de L en mm et v en m/min, t en secondes s'obtient via le facteur 0,06.
Un émetteur irradie 200 mm de la bande, la ligne fonctionne à 6 m/min. t = 200 mm ÷ 6 m/min = 2 s. À 500 mW/cm², cela donne H = 500 · 2 = 1000 mJ/cm². Pour cette même dose cible de 1000 mJ/cm², la bande ne peut donc pas fonctionner à plus de 6 m/min ; à 500 mJ/cm², elle pourrait fonctionner à 12 m/min.
L'éclairement énergétique est rarement constant le long du passage — il augmente vers le milieu de l'émetteur et diminue sur les bords. Le produit E · t surestime alors la dose si la valeur de pic est utilisée et la sous-estime avec la valeur de bord. Plusieurs émetteurs en série additionnent leurs contributions, pas leurs longueurs. Et comme toujours : la dose est une grandeur énergétique et ne dit rien sur la correspondance entre le spectre et le photoamorceur.
Questions fréquemment posées
D'abord la durée d'exposition à partir de la longueur irradiée et de la vitesse du convoyeur, puis la dose à partir de l'éclairement énergétique et de la durée d'exposition : t = L / v et H = E · t. À 200 mm et 6 m/min, cela donne 2 s ; avec 500 mW/cm², cela donne 1000 mJ/cm².
La distance parcourue dans le sens du convoyeur pendant laquelle un point de la pièce est effectivement irradié — et non la longueur physique du boîtier de l'émetteur. Lorsque plusieurs émetteurs sont montés en série, chaque section est comptée séparément ; les contributions de dose s'additionnent.
De manière inversement proportionnelle : doubler la vitesse signifie diviser par deux le temps de séjour et donc diviser par deux la dose. Doubler le débit exige de doubler l'éclairement énergétique ou de doubler la longueur irradiée.
Généralement en raison du profil de l'émetteur : le calcul suppose un éclairement énergétique uniforme, alors qu'en réalité la pièce passe par un maximum. À cela s'ajoutent les variations de distance liées à la hauteur de la pièce, un hublot encrassé et le vieillissement de la source. L'intensité du déclin d'une source est présentée dans le vieillissement des lampes UV et des LED UV.
Un dosimètre itinérant pour la libération du processus et un capteur installé en permanence pour la surveillance continue. La pratique de mesure est décrite dans UV measurement for conveyor systems.
Oui, avec la même approche : la vitesse de la bande est remplacée par la vitesse de déplacement de l'outil, et la longueur irradiée par la longueur de trajectoire irradiée. Les applications sont décrites sous robotique.
Auteur : Dr. Mark Paravia
Dr.-Ing. Mark Paravia est le directeur général d'Opsytec Dr. Gröbel GmbH à Ettlingen et dirige le laboratoire d'étalonnage accrédité. Après ses recherches sur les décharges excimères au xénon pulsées à l'Institut de technique de l'éclairage du KIT, il se consacre aujourd'hui principalement à la technique de mesure du rayonnement optique. Il est vice-président du comité de normalisation DIN FNL 7 « Rayonnement optique » et membre du groupe de projet DVGW sur la désinfection UV.
