यूवी-क्योरिंग एडहेसिव, कोटिंग और पॉटिंग कंपाउंड का चयन
यूवी-क्योरिंग एडहेसिव, कोटिंग और पॉटिंग कंपाउंड कम प्रक्रिया समय को एक ऐसे क्योरिंग के साथ जोड़ते हैं जिसे जानबूझकर नियंत्रित किया जा सकता है। हालांकि, कौन सा सामग्री वर्ग उपयुक्त है, यह केवल उपलब्ध यूवी तरंगदैर्घ्य पर निर्भर नहीं करता। सब्सट्रेट पारगम्यता, परत की मोटाई, पिगमेंटेशन, फिलर सामग्री, ऑक्सीजन संपर्क और छायांकित क्षेत्र यह तय करते हैं कि फ्री-रेडिकल, कैशनिक या ड्युअल-क्योरिंग सिस्टम उपयुक्त है या नहीं। नीचे दिया गया चयन सहायक उपकरण सामग्री वर्गों को अनुप्रयोग, प्रक्रिया सीमाओं और आवश्यक पोस्ट-क्योर के अनुसार वर्गीकृत करता है।
क्योरिंग अभिक्रिया को स्वयं मूल सिद्धांत पृष्ठ पर यूवी क्योरिंग और फोटोपॉलिमराइज़ेशन कैसे कार्य करते हैं में शामिल किया गया है; जोड़ में बॉन्डिंग या पॉटिंग प्रक्रिया को कैसे डिज़ाइन किया जाए यह यूवी बॉन्डिंग और पॉटिंग प्रक्रियाओं को डिज़ाइन करना के अंतर्गत दिखाया गया है।
क्योरिंग मैकेनिज़्म सामग्री चयन में क्या भूमिका निभाता है
यूवी क्योरिंग में, विकिरण एक फोटोइनिशिएटर को सक्रिय करता है और सामग्री के क्रॉस-लिंकिंग को आरंभ करता है। अभिक्रिया मार्गों, विकिरण तीव्रता और विकिरण मात्रा का विस्तृत विवरण यूवी क्योरिंग में अभिक्रिया मार्गों, विकिरण तीव्रता और विकिरण मात्रा संबंधी विशेषज्ञ पेज पर दिया गया है।
सामग्री चयन के लिए, यहाँ मुख्य रूप से रसायन विज्ञान, प्रकाशीय गुण और संपूर्ण अभिक्रिया क्षेत्र की सुगमता ही महत्वपूर्ण हैं।
सामग्री प्रणालियों की तुलना
सामग्री चुनते समय दो स्तर के भेद महत्वपूर्ण होते हैं: बाइंडर प्रणाली का रसायन – फ्री-रैडिकल बनाम कैशनिक – तथा ज्यामितीय रूप से मांगपूर्ण पुर्जों के लिए सिंगल-क्योर और ड्यूअल-क्योर प्रणालियों के बीच निर्णय।
| प्रौद्योगिकी | विशेषताएँ | लाभ | सीमाएँ | विशिष्ट अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|---|
| फ्री-रैडिकल प्रकाश-बहुलकीकरण (ऐक्रिलेट, मेथैक्रिलेट) | C=C द्विआबंधों में शृंखला वृद्धि, टाइप I या टाइप II फोटोइनिशिएटर (जैसे TPO, बेंज़िल डाइमिथाइल कीटल) द्वारा प्रारंभित | सेकंडों में क्योरिंग, व्यापक कच्चा माल आधार, उच्च प्रारंभिक मज़बूती | सतह क्योर ऑक्सीजन द्वारा अवरुद्ध, कोई उल्लेखनीय डार्क क्योर नहीं, 1–2 % रैखिक सिकुड़न | इलेक्ट्रॉनिक्स और प्रकाशिकी में कांच, धातु और प्लास्टिक का आबंधन, पॉटिंग और लेपन |
| कैशनिक प्रकाश-बहुलकीकरण (साइक्लोएलिफैटिक एपॉक्सी) | एक फोटोएसिड जनरेटर (ओनियम लवण) एपॉक्सी वलयों को खोलता है; प्रोटोनेशन, वलय खुलना, शृंखला स्थानांतरण और समापन की शृंखला अभिक्रिया | ऑक्सीजन अवरोध नहीं, अंधेरे में पश्च-क्योर संभव ("शैडो क्योर"), कम सिकुड़न, अच्छा आसंजन | आर्द्रता के प्रति संवेदनशील, आमतौर पर छोटे तरंगदैर्घ्य के उत्तेजन की आवश्यकता, ऐक्रिलेट की तुलना में धीमी मज़बूती वृद्धि | ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक और इलेक्ट्रॉनिक घटकों का संपुटन, नमी-स्थिर पॉटिंग |
| सिंगल-क्योर प्रणाली | केवल यूवी प्रकाश द्वारा क्योर होती है | सरल प्रक्रिया, छोटा चक्र समय | छायांकित क्षेत्रों में क्योर नहीं होता, प्रकाश स्रोत तक सीधी दृष्टि-रेखा पर निर्भर | बिना अंडरकट वाले पुर्जे, बॉन्ड रेखाएँ जिन्हें पूरी तरह से प्रकाशित किया जा सके |
| ड्यूअल-क्योर प्रणाली (यूवी के साथ नमी, ऊष्मा या अवायवीय) | प्राथमिक क्योर यूवी द्वारा, अनुद्भासित क्षेत्रों के लिए द्वितीयक क्रियाविधि | गुहाओं और अंडरकट में भी क्योर होती है | अतिरिक्त प्रक्रिया चरण या पश्च-क्योर समय, अधिक जटिल फॉर्मूलेशन | सेंसर पॉटिंग, कनेक्टर, अंडरकट वाले पुर्जे |
विकिरण स्रोत के विषय में यहाँ इतना ही पर्याप्त है: पारा वाष्प लैंप ब्रॉडबैंड उत्सर्जित करते हैं, जबकि यूवी LED संकीर्ण बैंड में असतत शिखरों (365, 385, 395 और 405 nm) पर। सामग्री चयन के लिए केवल यह मायने रखता है कि उपयोग किए जा रहे फोटोइनिशिएटर का अवशोषण बैंड वास्तव में लक्षित हो रहा है या नहीं। स्रोतों की तुलना स्वयं UVA, UVB और UVC के लिए यूवी LED संबंधी प्रौद्योगिकी पृष्ठ पर की गई है।
चयन मैट्रिक्स: आवश्यकता, सामग्री तंत्र और क्रांतिक सीमा
यह मैट्रिक्स प्रत्येक सामान्य आवश्यकता के लिए सबसे पहले जांची जाने वाली सामग्री प्रणाली और उस सीमा को दर्शाता है जिस पर वह प्रणाली विफल होती है।
| आवश्यकता | पहले जांचें | क्रांतिक सीमा |
|---|---|---|
| तीव्र सतह क्योरिंग | मुक्त-मूलक तंत्र (एक्रिलेट, मेथैक्रिलेट) | सतह पर ऑक्सीजन अवरोधन |
| कम सिकुड़न या अंधेरे क्षेत्र | धनायनिक या द्वि-क्योर तंत्र | उत्तर-अभिक्रिया और सामग्री अनुकूलता |
| मोटी या भरी हुई परत | आरंभक के अवशोषण परास में उच्च पारगमन वाला फॉर्मूलेशन | वर्णक और भरावकों द्वारा अवशोषण और प्रकीर्णन |
| छिपा हुआ आबंधन क्षेत्र | द्वि-क्योर या द्वितीयक क्योरिंग प्रक्रिया | छायांकित क्षेत्र जिन्हें कोई विकिरण नहीं मिलता |
| पारदर्शी कोटिंग | वर्णक्रमीय मिलान और सतह प्रक्रिया | पीलापन और अति-उद्भासन |
क्या चुना गया स्रोत वास्तव में भाग पर आवश्यक विकिरण प्रदान करता है, यह केवल माप से ही पता चलता है: कौन-सा सेंसर किस राशि को विश्वसनीय रूप से मापता है, यह उपयुक्त यूवी सेंसर के चयन के अंतर्गत बताया गया है; एक ही स्रोत पर दो उपकरण भिन्न रीडिंग क्यों दिखा सकते हैं, यह वर्णक्रमीय बेमेल के अंतर्गत समझाया गया है।
सामग्री चयन में सामान्य भ्रांतियाँ
सामग्री चयन में कुछ धारणाएँ बार-बार सामने आती हैं और अपूर्ण क्योरिंग या ग्राहक शिकायतों का कारण बन सकती हैं। लैंप शक्ति, विकिरण मात्रा और पारस्परिकता के बारे में सामान्य भ्रांतियाँ फंडामेंटल्स पेज पर विकिरण मात्रा की सीमाओं और पारस्परिकता नियम में शामिल हैं:
- „ऑक्सीजन अवरोध पूरे आयतन को प्रभावित करता है": बल्क में घुली ऑक्सीजन विकिरणन के अंतर्गत शीघ्र ही उपभुक्त हो जाती है; वास्तविक समस्या सतह पर निरंतर पुनः विसरित होती ऑक्सीजन परत है, जो विशेष रूप से कम विकिरण तीव्रता पर चिपचिपी, अनुपचारित सतहें छोड़ देती है।
- „365 nm के लिए फॉर्मूलेट किया गया ऐक्रिलेट किसी भी 365 nm LED से चिपचिपाहट-रहित रूप से क्योर हो जाता है": चिपचिपाहट-रहित सतह के लिए, कई सामान्य ऐक्रिलेट आसंजक प्रणालियों को ऑक्सीजन अवरोध पर काबू पाने के लिए 220–260 nm रेंज में अतिरिक्त विकिरण की आवश्यकता होती है – यह एक ऐसी आवश्यकता है जिसे केवल 365 nm पर उत्सर्जन करने वाली LED प्रणालियाँ पूरा नहीं कर सकतीं, और फॉर्मूलेशन का चयन करते समय इसे ध्यान में रखा जाना चाहिए।
- „लैंप और आबंधन रेखा के बीच दृष्टि रेखा वैकल्पिक है": यूवी-अपारदर्शी भागों (धातुओं, सिरेमिक, भरे हुए प्लास्टिक) से छायांकित क्षेत्रों में शुद्ध यूवी सामग्री तरल बनी रहती है, भले ही उसके ठीक बगल के प्रत्यक्ष रूप से प्रदीप्त क्षेत्र पूरी तरह क्योर हो चुके हों।
स्रोत जीर्णन इसे और बढ़ा देता है: विकिरण तीव्रता और स्पेक्ट्रम प्रचालन समय के साथ परिवर्तित होते हैं, इसलिए स्वीकृत प्रक्रिया विंडो को नियमित रूप से पुनः मापा जाना चाहिए – देखें यूवी लैंप और यूवी LED का जीर्णन।
सामग्री प्रभाव: फिलर, पिगमेंट और परत मोटाई
फिल्ड या पिगमेंटेड फॉर्मूलेशन स्पष्ट (क्लियर) सिस्टम से मूलभूत रूप से भिन्न व्यवहार करते हैं। कार्बन ब्लैक या टाइटेनियम डाइऑक्साइड जैसे अपारदर्शी पिगमेंट फोटोइनिशिएटर को आवश्यक यूवी विकिरण के उस भाग को अवशोषित कर लेते हैं जो गहरी परतों तक पहुँचने से पहले चाहिए होता है; ग्लास बीड्स या सिलिका जैसे अकार्बनिक फिलर इसके अतिरिक्त प्रकाश को प्रकीर्णित करते हैं और गहराई के साथ तीव्रता को घातांकी रूप से घटाते हैं।
परिणामस्वरूप एक क्योरिंग प्रवणता (ग्रेडिएंट) बनती है जिसमें सतह के निकट की सामग्री पूर्ण रूप से क्योर हो जाती है जबकि क्रोड (कोर) तरल बना रहता है। लैम्बर्ट-बीयर नियम इसे मात्रात्मक रूप से भेदन गहराई Dp के माध्यम से वर्णित करता है, जिस पर तीव्रता अपने मान के 1/e तक गिर जाती है, तथा पॉलिमराइज़ेशन प्रारंभ करने के लिए न्यूनतम आवश्यक क्रांतिक ऊर्जा Ec के माध्यम से भी।
पिगमेंटेड सिस्टम के लिए लंबी तरंगदैर्घ्य (365 nm के बजाय 385 या 405 nm) की ओर जाना लाभदायक होता है, क्योंकि कई पिगमेंट इन्हें कम प्रबलता से प्रकीर्णित और अवशोषित करते हैं। केवल विकिरण मात्रा बढ़ाना एक सीमा तक ही सहायक होता है: इससे सतह के निकट का क्षेत्र अत्यधिक क्रॉस-लिंक होकर पीला पड़ सकता है, बिना क्रोड की क्योरिंग में सुधार किए। परत मोटाई क्योरिंग के दौरान बनने वाले संकुचन प्रतिबल (श्रिंकेज स्ट्रेस) को भी प्रभावित करती है: विशिष्ट मान 1–2 % रैखिक और 2–5 % आयतनिक संकुचन हैं, जो मोटी परतों में त्रिआयामी रूप से कार्य करते हैं और यदि क्योरिंग उस गति से तेज़ हो जिस गति से प्रतिबल शिथिल हो सकें, तो आसन्न घटकों पर यांत्रिक प्रतिबल आरोपित कर सकते हैं।
अंडरकट वाले ज्यामितीय रूप से चुनौतीपूर्ण भागों या यूवी-अपारदर्शी सामग्रियों (धातु, सिरेमिक, फिल्ड प्लास्टिक) के लिए, ड्यूल-क्योर सिस्टम स्थापित हो चुके हैं। ये एक यूवी प्राथमिक क्योर को एक द्वितीयक क्रियाविधि के साथ संयोजित करते हैं: छायांकित क्षेत्रों के लिए अतिरिक्त ताप निवेश के बिना यूवी प्लस नमी क्योर, उच्च भारित बंधनों के लिए यूवी प्लस थर्मल पोस्ट-क्योर, तथा निष्क्रिय सबस्ट्रेट के लिए यूवी प्लस एनएरोबिक क्योर।
कैशनिक एपॉक्सी सिस्टम स्वयं रसायन विज्ञान में निहित एक विकल्प प्रस्तुत करते हैं: एक्सपोज़र समाप्त होने के बाद, इनके ओनियम साल्ट फोटोइनिशिएटर अम्ल-उत्प्रेरित डार्क अभिक्रिया को जारी रखते हैं और इसलिए बिना किसी दूसरी क्योरिंग क्रियाविधि के छायांकित क्षेत्रों तक पहुँच सकते हैं – इसकी कीमत एक्रिलेट्स की तुलना में कम प्रारंभिक शक्ति और अधिक नमी संवेदनशीलता के रूप में चुकानी पड़ती है। ऐसे अनुप्रयोगों के लिए जिनमें प्रकाश स्रोत और बंध रेखा (बॉन्ड लाइन) के बीच बिल्कुल भी दृष्टि रेखा नहीं होती, अनुसंधान में एक्स-रे जैसी गैर-प्रकाशिक उत्तेजना पर भी प्रायोगिक रूप से विचार किया जा रहा है, जिसे प्रत्यक्ष दृष्टि रेखा की आवश्यकता नहीं होती; यह दृष्टिकोण अभी अनुसंधान चरण में है और व्यापक औद्योगिक उपयोग में नहीं है।
वर्तमान सामग्री रुझान
- तरंगदैर्घ्य में 365 nm से 385, 395 और 405 nm की ओर बदलाव: यूवी LED लंबी तरंगदैर्घ्य पर उच्चतर वॉल-प्लग दक्षता प्राप्त करते हैं, लेकिन इसके लिए तरंगदैर्घ्य के अनुरूप पुनर्निर्मित फोटोइनिशिएटर प्रणालियों की आवश्यकता होती है, क्योंकि मरकरी लैंप के लिए विकसित पारंपरिक इनिशिएटर 405 nm पर दक्षता खो सकते हैं।
- अधिक ड्यूल-क्योर फॉर्मूलेशन: नई उत्पाद श्रृंखलाएँ यूवी को नमी-क्योर के साथ संयोजित करती हैं ताकि बिना अतिरिक्त ताप इनपुट के छायांकित क्षेत्रों तक पहुँचा जा सके; तकनीकी परिणामस्वरूप उत्पादन योजना में एक अतिरिक्त, समय से अलग किया गया पोस्ट-क्योर चरण शामिल होता है।
- बिना गंभीर वर्गीकरण वाले फोटोइनिशिएटर: TPO के REACH वर्गीकरण के जवाब में, कम साइटोटॉक्सिसिटी वाले वैकल्पिक एलिफैटिक बहु-कार्यात्मक इनिशिएटर विकसित किए जा रहे हैं, जिसका अर्थ है कि जब भी कोई कच्चा माल बदलता है, मौजूदा फॉर्मूलेशन का क्योर व्यवहार और अवशोषण के लिए पुनः मूल्यांकन करना आवश्यक है।
- इलेक्ट्रॉनिक्स और ऑप्टिक्स में लघुकरण: छोटी पार्ट ज्यामितियों और सघन गुहाओं के कारण ड्यूल-क्योर प्रणालियों और सटीक विकिरण मात्रा नियंत्रण की आवश्यकता बढ़ जाती है, क्योंकि फ्लड क्योरिंग अपनी ज्यामितीय सीमाओं तक पहुँच जाता है।
इसके लिए आवश्यक विकिरण तीव्रता और यूवी विकिरण मात्रा को पार्ट पर किस प्रकार मापा जाता है, यह यूवी मापन उपकरण और विकिरणमापी के उत्पाद अवलोकन में शामिल है।
चयन मार्गदर्शिका: सामग्री प्रणाली को सीमित करना
चयन इस प्रश्न से शुरू होता है कि बॉन्ड लाइन में चिपकाने वाले पदार्थ (एडहेसिव) तक वास्तव में कौन-सी तरंगदैर्घ्य पहुँचती है – जो सब्सट्रेट पारगम्यता, छायांकित क्षेत्रों और लैंप तथा फोटोइनिशिएटर के बीच वर्णक्रमीय मेल से निर्धारित होती है – और इसी से यह तय होता है कि क्या एकल-क्योरिंग एक्रिलेट पर्याप्त है या फिर अनएक्सपोज़्ड क्षेत्रों के लिए ड्यूल-क्योरिंग या कैटायनिक प्रणाली आवश्यक है। अनुप्रयोग, तकनीकी समस्या, मापांक (मेजरैंड) और प्रक्रिया राशि तथा उपयुक्त प्रौद्योगिकी स्पष्ट होने के बाद ही ठोस उत्पाद चयन सार्थक हो पाता है।
मौजूदा स्रोत वास्तव में कौन-सा स्पेक्ट्रम प्रदान करता है, यह केवल पुर्ज़े पर की गई माप से ही पता चलता है; सामान्य लैंप प्रकारों के मापे गए स्पेक्ट्रा तुलना के लिए यूवी लैंप के लिए वर्णक्रमीय डेटाबेस में उपलब्ध हैं।
बाज़ार अवलोकन और उत्पाद चयन
निम्नलिखित चयन सार्वजनिक रूप से सुलभ निर्माता डेटा शीट्स पर आधारित व्यावसायिक रूप से उपलब्ध उत्पादों का एक संदर्भित संकलन है। यह पूर्ण होने का दावा नहीं करता; तरंगदैर्घ्य और रासायनिक आधार के आंकड़े संबंधित तकनीकी डेटा शीट्स से लिए गए हैं और प्रक्रिया डिज़ाइन करने से पहले हमेशा वर्तमान डेटा शीट के विरुद्ध सत्यापित किए जाने चाहिए। प्रत्येक उत्पाद नाम मूल्यांकित निर्माता दस्तावेज़ - तकनीकी डेटा शीट, उत्पाद डेटा शीट या उत्पाद पृष्ठ - से जुड़ा है। Opsytec चिपकाने वाले पदार्थ, कोटिंग या पॉटिंग कंपाउंड नहीं बेचता; यह अवलोकन केवल तकनीकी उन्मुखीकरण के लिए है।
बाज़ार में उपलब्ध यूवी एडहेसिव
चयन मानदंड: रासायनिक आधार और फोटोइनिशिएटर की अवशोषण सीमा उपलब्ध स्रोत से मेल खानी चाहिए; बॉन्ड गैप, सब्सट्रेट पारगम्यता और आवश्यक प्रारंभिक शक्ति फिर फ्री-रेडिकल ऐक्रिलेट, कैटायनिक एपॉक्सी और ड्युअल-क्योर सिस्टम के बीच निर्णय करते हैं। सीमा: छायांकित क्षेत्रों में और यूवी-अपारदर्शी जोड़ने वाले भागों के पीछे शुद्ध यूवी ऐक्रिलेट तरल बना रहता है – वहाँ एक द्वितीयक तंत्र की आवश्यकता होती है। विशिष्ट अनुप्रयोग: इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑप्टिक्स, चिकित्सा प्रौद्योगिकी और बैटरी असेंबली में फिक्सचरिंग और जोड़ना, जहाँ सेकंड-रेंज साइकल समय और स्थानीय रूप से सीमित ऊष्मा निवेश की आवश्यकता होती है।
| उत्पाद | निर्माता | रासायनिक आधार | तरंगदैर्घ्य | अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|---|
| LOCTITE AA 3492 | Henkel | संशोधित ऐक्रिलेट, 1K | 365 nm | काँच का आबंधन, पॉटिंग और सीलिंग |
| LOCTITE AA 3494 | Henkel | प्रकाश-क्योरिंग ऐक्रिलिक | 365 nm (साथ ही सतह के लिए 220–260 nm) | काँच और काँच/धातु, पॉटिंग |
| LOCTITE AA 3211 | Henkel | ऐक्रिलेटेड यूरेथेन, थिक्सोट्रोपिक | 365 nm (साथ ही सतह के लिए 220–260 nm) | चिकित्सा प्रौद्योगिकी और इलेक्ट्रॉनिक्स में आबंधन |
| LOCTITE AA 3341 | Henkel | ऐक्रिलेटेड यूरेथेन | 365 और 405 nm | आबंधन और पॉटिंग |
| DELO KATIOBOND GE680 | DELO | संशोधित एपॉक्सी, कैटायनिक | LED 365 nm, UVA | चिप मॉड्यूल एनकैप्सुलेशन |
| DELO PHOTOBOND OC4022 | DELO | संशोधित ऐक्रिलेट, ऑप्टिकली क्लियर | 320–420 nm (400 nm सर्वोत्तम) | डिस्प्ले और टच पैनल आबंधन |
| DYMAX 3099 | Dymax | ऐक्रिलेटेड यूरेथेन | 320–400 और 320–450 nm | प्लास्टिक और काँच आबंधन |
| DYMAX MD 1187-M | Dymax | ऐक्रिलेटेड यूरेथेन | UVA 320–395 nm; LED 365/385 nm | चिकित्सा प्रौद्योगिकी |
| VITRALIT UV 4050 (LV) | Panacol | ऐक्रिलेट | UV-A 320–390 nm; 365 nm; 405 nm | चिकित्सा प्रौद्योगिकी, थर्मोप्लास्टिक्स (ISO 10993-5) |
| VITRALIT 1605 MV | Panacol | एपॉक्सी | UV-A 320–390 nm; LED 365 nm (405 nm अनुपयुक्त) | इलेक्ट्रॉनिक्स और ऑप्टिक्स |
| PERMABOND UV620 | Permabond | मेथाक्रिलेट एस्टर | 365–400 nm | काँच, काँच/धातु |
| PERMABOND UV6260 | Permabond | यूरेथेन ऐक्रिलेट | 365–420 nm | रंगीन काँच, धातु/प्लास्टिक |
| MASTER BOND UV22 | Master Bond | नैनोसिलिका-भरित यूवी एपॉक्सी, कैटायनिक | 320–365 nm | ऑप्टिक्स और इलेक्ट्रॉनिक्स |
| EPO-TEK OG198-54 | Epoxy Technology | यूवी एपॉक्सी, "शैडो क्योरेबल" | 240–365 nm | फाइबर ऑप्टिक्स, ऑप्टिकल असेंबली |
| NOA 68 | Norland | स्पष्ट फोटोपॉलिमर | लॉन्ग-वेव यूवी; पूर्ण क्योर के लिए 4.5 J/cm² | ऑप्टिकल आबंधन |
| ThreeBond TB3012D | ThreeBond | संशोधित यूरेथेन ऐक्रिलेट, यूवी और ऊष्मा | LED 365 nm; मरकरी लैंप ("D" बल्ब) | पॉटिंग और एनकैप्सुलेशन, लचीला |
| Bostik Born2Bond LC176/LC177 | Bostik | यूवी ऐक्रिलेट | 365–405 nm | सीरीज़ उत्पादन ("कस्टम पर क्योर") |
यूवी कोटिंग्स और कन्फॉर्मल कोटिंग्स
चयन मानदंड: परत की मोटाई, आवश्यक सतह कठोरता और यह कि क्या सतह को टैक-फ्री क्योर होना है, इसी से चुनाव तय होता है – यही यह निर्धारित करता है कि ऑक्सीजन अवरोधन स्वीकार किया जाए, वातावरण को इनर्ट किया जाए या इसके लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए फॉर्मूलेशन का उपयोग किया जाए। सीमा: पिगमेंटेड और अत्यधिक अपारदर्शी कोटिंग्स गहराई में अपूर्ण रूप से क्योर होती हैं; मात्रा को बढ़ाने मात्र से सतह के पास अति-क्रॉस-लिंकिंग और पीलापन उत्पन्न होता है। विशिष्ट अनुप्रयोग: प्रिंटेड सर्किट बोर्डों पर कन्फॉर्मल कोटिंग्स, वेब लाइनों पर फर्नीचर और घटक कोटिंग्स, तथा प्रिंट फिनिशिंग।
| उत्पाद | निर्माता | रासायनिक आधार | तरंगदैर्घ्य(एँ) | अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|---|
| DYMAX Multi-Cure 9-20557 | Dymax | 100 % ठोस, यूवी और ऊष्मा | 365 nm | सर्किट बोर्डों की कन्फॉर्मल कोटिंग और एनकैप्सुलेशन (MIL-I-46058C, IPC-CC-830-B) |
| DYMAX 984-LVUF | Dymax | यूवी और ऊष्मा, पतली परत | उल्लेखित नहीं | इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए पतली-परत कन्फॉर्मल कोटिंग (UL 94 V-0) |
| Electrolube UVCL/UVCLP/UVCLX | Electrolube | यूरेथेन एक्रिलेट, ड्यूल-क्योर (यूवी और नमी) | UVA, 600–3,000 mJ/cm² | कठोर परिवेशों में इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए कन्फॉर्मल कोटिंग |
| Peters ELPEGUARD UV Twin-Cure DSL 1600 E-FLZ | Lackwerke Peters | PU और पॉलीएक्रिलेट का कॉपॉलिमर | उल्लेखित नहीं | सर्किट बोर्डों के लिए मोटी-परत कन्फॉर्मल कोटिंग |
| ELANTAS Bectron PT 4700 N | ELANTAS | सॉल्वेंट-रहित, प्रकाश-क्योरिंग | उल्लेखित नहीं | सर्किट बोर्डों के लिए कन्फॉर्मल कोटिंग |
| KANSAI HELIOS UVEHEL parquet system | Helios TBLUS / Kansai Paint | 1K यूवी कोटिंग्स, आंशिक रूप से जल-आधारित | मध्यम-दाब पारा लैंप, 80–120 W/cm | पार्क़ेट और लकड़ी के फर्श की कोटिंग |
| Bona Craft UV | Bona | जैव-आधारित पॉलिमर, यूवी-क्योरिंग | उल्लेखित नहीं | औद्योगिक लकड़ी के फर्श की कोटिंग |
बाज़ार में उपलब्ध यूवी पॉटिंग कंपाउंड
चयन मानदंड: पॉटिंग ऊँचाई, फिलर सामग्री और यह कि क्या विकिरण संपूर्ण पॉटिंग आयतन तक पहुँच सकता है, निर्णायक होते हैं; ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक भागों के लिए अपवर्तनांक और पीलेपन के प्रतिरोध को भी जोड़ा जाता है। सीमा: जैसे-जैसे पॉटिंग ऊँचाई और फिलर सामग्री बढ़ती है, तरल कोर के साथ एक क्योरिंग प्रवणता विकसित होती है – कुछ मिलीमीटर से ऊपर, डार्क रिएक्शन वाले ड्यूअल-क्योर या कैटायनिक सिस्टम अधिक उपयुक्त होते हैं। सामान्य उपयोग: सेंसर, कनेक्टर और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक असेंबली का एनकैप्सुलेशन, नमी-स्थिर पॉटिंग।
| उत्पाद | निर्माता | रासायनिक आधार | तरंगदैर्घ्य(एँ) | उपयोग |
|---|---|---|---|---|
| DYMAX Multi-Cure 9001-E-V3.1 | Dymax | संशोधित यूरेथेन, 1K | दीर्घ-तरंग यूवी और दृश्य प्रकाश | इलेक्ट्रॉनिक्स और ऑप्टिक्स में एनकैप्सुलेशन (ASTM E595) |
| DELO KATIOBOND 4670 | DELO | संशोधित एपॉक्सी, कैटायनिक | UVA 320–400 nm; LED 365 nm | इलेक्ट्रॉनिक घटकों का एनकैप्सुलेशन |
| Master Bond UV18Med | Master Bond | चिकित्सा उपयोग हेतु यूवी सिस्टम | 320–365 nm | चिकित्सा प्रौद्योगिकी में पॉटिंग (USP Class VI, ISO 10993-5) |
| Master Bond UV15-7SP4 | Master Bond | 100% अभिक्रियाशील, फ्लेक्सिबल | उल्लेखित नहीं | सामान्य उपयोग हेतु यूवी पॉटिंग कंपाउंड |
| EPO-TEK OG116-31 | Epoxy Technology | यूवी ऑप्टिकल एपॉक्सी, 1K | 240–365 nm | सर्किट बोर्ड और सेमीकंडक्टर का एनकैप्सुलेशन |
यूवी-क्योरिंग एडहेसिव, कोटिंग्स और पॉटिंग कंपाउंड्स पर अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
तरंगदैर्घ्य, विकिरण तीव्रता और विकिरण मात्रा किस प्रकार संबंधित हैं?
तरंगदैर्घ्य यह तय करता है कि फोटोइनिशिएटर उत्तेजित होता है या नहीं, विकिरण तीव्रता वह दर निर्धारित करती है जिस पर रेडिकल या अम्ल बनते हैं, और विकिरण मात्रा उस विकिरण तीव्रता का समय-समाकलन है। उच्च विकिरण तीव्रता तरंगदैर्घ्य की असंगति की भरपाई नहीं करती, और केवल विकिरण मात्रा के आंकड़े से प्रक्रिया का पुनर्निर्माण संभव नहीं है। इसे – पारस्परिकता नियम की सीमाओं सहित – यूवी क्योरिंग के प्रक्रिया चरों संबंधी मूल सिद्धांत पृष्ठ पर व्युत्पन्न किया गया है।
मुक्त-रेडिकल यूवी क्योरिंग को धनायनिक (कैशनिक) यूवी क्योरिंग से क्या अलग करता है?
मुक्त-रेडिकल एक्रिलेट सिस्टम सेकंडों में क्योर हो जाते हैं, लेकिन सतह पर ऑक्सीजन के प्रति संवेदनशील होते हैं और 1–2 % का रैखिक संकुचन दर्शाते हैं। धनायनिक एपॉक्सी सिस्टम ऑक्सीजन के प्रति असंवेदनशील होते हैं, उद्भासन समाप्त होने के बाद अंधकार में पश्च-क्योरिंग जारी रखते हैं और कम संकुचित होते हैं, लेकिन वे आर्द्रता के प्रति संवेदनशील रूप से प्रतिक्रिया करते हैं और प्रारंभिक मजबूती धीमी गति से बनाते हैं।
ड्यूल-क्योर सिस्टम कब आवश्यक होता है?
जैसे ही अभिक्रिया क्षेत्र के किसी भाग की विकिरण स्रोत के साथ सीधी दृष्टि-रेखा नहीं होती – अंडरकट, गुहाएं, धातु, सिरेमिक या भरे हुए प्लास्टिक के पीछे आबंधन क्षेत्र। द्वितीयक तंत्र (आर्द्रता, ऊष्मा या एनारोबिक) उन क्षेत्रों को बाद में क्योर करता है, लेकिन प्रक्रिया योजना में एक अलग पश्च-क्योर चरण की आवश्यकता होती है। धनायनिक एपॉक्सी अपनी अंधकार अभिक्रिया के माध्यम से आंशिक रूप से बिना किसी दूसरे तंत्र के छायांकित क्षेत्रों तक पहुंच जाते हैं।
यूवी एडहेसिव अक्सर छायांकित क्षेत्रों में तरल क्यों बने रहते हैं?
मुक्त-रेडिकल क्योरिंग सिस्टम को प्रकाश स्रोत के साथ सीधी दृष्टि-रेखा की आवश्यकता होती है, क्योंकि फोटोइनिशिएटर का सक्रियण वास्तव में पहुंचने वाले फोटॉनों पर निर्भर करता है। यूवी-अपारदर्शी भागों, धातुओं के पीछे या अंडरकट में स्थित क्षेत्रों को पर्याप्त विकिरण नहीं मिलता और वे तब तक क्योर नहीं होते जब तक आर्द्रता या ऊष्मा पश्च-क्योर जैसा दूसरा क्योरिंग तंत्र प्रदान नहीं किया जाता।
यूवी क्योरिंग में ऑक्सीजन की क्या भूमिका है?
ऑक्सीजन रेडिकलों को अक्रियाशील पेरॉक्सी रेडिकलों में बदल देती है और इसलिए मुख्यतः सतह प्रभाव के रूप में कार्य करती है, क्योंकि थोक में घुली हुई ऑक्सीजन विकिरण के तहत शीघ्र उपभोग हो जाती है, जबकि वायु के साथ अंतरापृष्ठ पर लगातार विसरित होने वाली ऑक्सीजन टैक-मुक्त क्योर में देरी करती है। धनायनिक सिस्टम इससे अप्रभावित रहते हैं, लेकिन इसके बजाय आर्द्रता के प्रति संवेदनशील होते हैं।
वर्णकन (पिग्मेंटेशन) और परत की मोटाई क्योरिंग को कैसे प्रभावित करते हैं?
कार्बन ब्लैक या टाइटेनियम डाइऑक्साइड जैसे वर्णक विकिरण के एक हिस्से को गहरी परतों तक पहुंचने से पहले अवशोषित और प्रकीर्णित कर देते हैं; जैसे-जैसे परत मोटी होती जाती है, इससे एक क्योर प्रवणता उत्पन्न होती है जिसमें सतह क्योर हो जाती है और क्रोड (कोर) तरल रहता है। लंबी तरंगदैर्घ्य (365 nm के बजाय 385 या 405 nm) की ओर जाना सहायक होता है, जबकि केवल विकिरण मात्रा बढ़ाने से मदद नहीं मिलती – इससे सतह के पास अतिरिक्त क्रॉस-लिंकिंग और पीलापन उत्पन्न होता है, बिना क्रोड में क्योरिंग को वास्तविक रूप से बेहतर किए।
एक यूवी एडहेसिव को कितनी विकिरण तीव्रता की आवश्यकता होती है?
इसका कोई सार्वभौमिक उत्तर नहीं है – यह एडहेसिव की डेटाशीट और उसके फोटोइनिशिएटर की अवशोषण सीमा पर निर्भर करता है। विशिष्ट आंकड़े संगत तरंगदैर्घ्य सीमा में कुछ दहाई से लेकर कुछ सैकड़ों mW/cm² के बीच होते हैं, साथ ही एक न्यूनतम विकिरण मात्रा भी आवश्यक होती है।
यूवी पॉटिंग कंपाउंड्स के लिए कौन से मानक प्रासंगिक हैं?
अभिक्रियाशील रेज़िन कंपाउंड्स और पॉटिंग सिस्टम के लिए IEC 60455 परिवार लागू होता है, विशेष रूप से क्योरिंग की मात्रा और यांत्रिक गुणों जैसी परीक्षण विधियों के लिए IEC 60455-2:2023। चिकित्सा प्रौद्योगिकी में, जैविक मूल्यांकन के लिए ISO 10993 तथा ऑटोमोटिव और एयरोस्पेस क्षेत्र से क्षेत्र-विशिष्ट अनुमोदन मानक भी अतिरिक्त रूप से लागू होते हैं, यह इस बात पर निर्भर करता है कि पॉटेड भाग का उपयोग कहां किया जाता है।
Relevante Normen und Marktquellen
- ISO 10993-1:2018/2025 – Biologische Bewertung von Medizinprodukten, Teil 1; Neufassung als EN ISO 10993-1:2026 seit 15.01.2026 verfügbar.
- IEC 60455-2:2023 – Prüfverfahren für reaktive Harzmassen (Vergussmassen), 4. Auflage 2023.
- ASTM D1002 / D3163-01(2023) – Zugscherfestigkeit metallischer beziehungsweise starrer Kunststoff-Klebverbindungen.
- UV-Curable Adhesives Market – Mordor Intelligence, Datenstand 2026; Marktvolumen und Segmentanteile.
- UV-Curable Coatings Market Report – Grand View Research, 2025; globale Marktzahlen für UV-Lacke.
- RoHS-Ausnahme 4(f)-IV – Clarifications on 2027 Expiration, UV+EB Technology, 2026; regulatorischer Status von Quecksilberlampen.
Einen Überblick über die für UV-Anwendungen maßgeblichen Regelwerke gibt Richtlinien, Normen und Standards im UV.
संदर्भ
निम्नलिखित वैज्ञानिक प्रकाशन इस रिपोर्ट में अभिक्रिया गतिकी, प्रत्यागमन नियम (reciprocity law) और मापन पद्धति के संबंध में दिए गए कथनों का प्राथमिक आधार हैं। पूर्ण निर्माता डेटा शीट और मानक दस्तावेज़ों के लिए, कृपया ऊपर उद्धृत स्रोतों को देखें।
- Wydra JW, Cramer NB, Stansbury JW, Bowman CN: BisGMA/TEGDMA फोटोपॉलिमरों पर लागू प्रकाश मात्रा-संबंधों से संबंधित प्रत्यागमन नियम. Dental Materials 30(6):605–612, 2014.
- Palagummi SV, Hong T, Wang Z, Moon CK, Chiang MYM: रेज़िन विस्कोसिटी डेंटल कंपोज़िट्स में एक वैध उद्भासन प्रत्यागमन नियम की स्थिति निर्धारित करती है. Dental Materials, 2019/2020.
- Sangermano M, Roppolo I, Chiappone A: धनायनिक फोटोपॉलिमराइज़ेशन में नए क्षितिज. Polymers 10(2):136, 2018.
- Eibel A, Fast DE, Gescheidt G: मुक्त मूलक फोटोपॉलिमराइज़ेशन के लिए आदर्श फोटोइनिशिएटर का चयन. Polymer Chemistry 9:5107–5115, 2018.
- Lang M, Hirner S, Wiesbrock F, Fuchs P: फोटोपॉलिमराइज़ेशन की क्योरिंग गतिकी और यांत्रिकी के मॉडलिंग पर एक समीक्षा. Polymers 14(10):2074, 2022.
- Bennett J: एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग में उपयोग किए जाने वाले व्यावसायिक फोटोपॉलिमरों के यूवी क्योरिंग पैरामीटरों का मापन. Additive Manufacturing 18:203–212, 2017.
- Stadler E, Eibel A, Fast D, Freißmuth H, Holly C, Wiech M, Moszner N, Gescheidt G: ऑनलाइन UV-Vis स्पेक्ट्रोस्कोपी के माध्यम से प्रकाशरासायनिक क्वांटम लब्धि निर्धारित करने की एक बहुमुखी विधि. Photochemical & Photobiological Sciences 17:660–669, 2018.
- Noè C, Hakkarainen M, Sangermano M: जैव-आधारित एपॉक्सीकृत रेज़िनों का धनायनिक यूवी क्योरिंग. Polymers 13(1):89, 2021.
- Bauer F et al.: मुक्त-मूलक फोटोपॉलिमराइज़ेशन. Polymers, 2022.
संपादकीय स्थिति: 2 सितंबर 2026।
लेखक: Dr. Mark Paravia
Dr.-Ing. Mark Paravia एटलिंगेन में Opsytec Dr. Gröbel GmbH के प्रबंध निदेशक हैं और मान्यता प्राप्त अंशांकन प्रयोगशाला का नेतृत्व करते हैं। KIT के प्रकाश प्रौद्योगिकी संस्थान में स्पंदित क्सीनन एक्साइमर डिस्चार्ज पर अपने शोध के बाद, अब उनका मुख्य ध्यान प्रकाशिक विकिरण मापन प्रौद्योगिकी पर है। वे DIN मानक समिति FNL 7 "प्रकाशिक विकिरण" के उपाध्यक्ष हैं, और DVGW की यूवी विसंक्रमण परियोजना समूह के सदस्य हैं।
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