Uma vez fixada a dose de UV necessária e conhecida a irradiância da instalação, resta em aberto uma grandeza: por quanto tempo expor. Esta calculadora responde exatamente a isso. Ela recebe a dose alvo em mJ/cm² e a irradiância medida em mW/cm² e retorna o tempo necessário em segundos e como minutos:segundos.
Este é o cálculo mais comum ao configurar um processo UV. O fornecedor do adesivo especifica uma dose, a ficha técnica da lâmpada ou uma medição fornece a irradiância – o tempo de ciclo é o que você está procurando. O mesmo cálculo também mostra se um processo se encaixa no tempo de ciclo pretendido: se a irradiância for baixa demais, o tempo se torna irrealista e você precisa de uma fonte mais forte ou de uma distância de trabalho menor.
O resultado aplica-se a uma irradiância que permanece constante durante o período na posição da peça de trabalho. Se a peça passa pela fonte, o que importa não é o tempo de ciclo, mas o tempo de permanência na zona irradiada. Um projeto só se torna vinculativo por meio de uma medição com instrumentos calibrados – fabricados e calibrados pela Opsytec em seu próprio laboratório.
O cálculo inverso – dose a partir do tempo e da irradiância – está na calculadora de dose UV; todas as doze calculadoras radiométricas estão reunidas na calculadora de radiometria.
Este cálculo é apenas para orientação técnica. Ele se aplica a uma irradiância que permanece constante ao longo do tempo de exposição na posição de medição e não considera aquecimento, envelhecimento ou correspondência espectral. As liberações de processo devem ser verificadas por medições calibradas em condições reais.
Fundamentos
O tempo de exposição resulta da equação de dose H = E · t ao ser reorganizada: t = H / E. Inserindo a dose desejada H em mJ/cm² e a irradiância E em mW/cm², obtém-se t diretamente em segundos — as unidades se cancelam porque mJ = mW · s. Em unidades SI, isso corresponde a H em J/m² dividido por E em W/m². A calculadora também fornece o tempo no formato min:s, pois os tempos de ciclo de produção costumam ser expressos dessa forma.
Um revestimento requer 500 mJ/cm², a instalação fornece uma irradiância medida de 50 mW/cm² na peça. t = 500 mJ/cm² ÷ 50 mW/cm² = 10 s. Se uma distância de trabalho maior reduzir a irradiância pela metade para 25 mW/cm², o tempo dobra para 20 s.
Para processos em movimento, o que você precisa é o tempo de permanência na zona irradiada, não o tempo de ciclo — divida o comprimento irradiado pela velocidade da esteira. Para fontes pulsadas, insira a irradiância média, não o valor de pico. E assim como acontece com a calculadora de dose: um tempo suficiente no papel não garante nada se o espectro da fonte não corresponder ao fotoiniciador ou à tarefa de teste.
Perguntas frequentes
Dose alvo dividida pela irradiância: t = H / E. Com uma dose alvo de 500 mJ/cm² e 50 mW/cm², isso equivale a 10 s. Ambos os valores devem se referir à mesma faixa espectral.
O valor medido na posição da peça de trabalho. Os valores da ficha técnica aplicam-se a uma distância definida e a uma lâmpada nova; após a instalação, o valor real costuma ser consideravelmente menor devido à distância, à contaminação e ao envelhecimento.
Porque a irradiância varia ao longo da área. O tempo calculado aplica-se ao valor inserido; onde a irradiância for menor, a dose será atingida mais tarde. Para um dimensionamento seguro, utilize o menor valor dentro da área de trabalho.
Por meio de um fator de manutenção: faça o dimensionamento com a irradiância no final do intervalo de substituição, e não a de uma lâmpada nova. A intensidade com que as lâmpadas UV e os LEDs UV se degradam é descrita em Fontes UV e vida útil.
Apenas indiretamente. Nesse caso, o tempo de permanência na zona irradiada é determinante, ou seja, o comprimento irradiado dividido pela velocidade da esteira. A prática de medição é descrita em Medição UV para sistemas transportadores.
Três alavancas: uma distância de trabalho mais curta, uma fonte mais forte ou adicional, ou uma fonte com um espectro mais compatível. Como a distância e o arranjo têm efeito pode ser explorado na simulação de LED UV.
Autor: Dr. Mark Paravia
Dr.-Ing. Mark Paravia é diretor executivo da Opsytec Dr. Gröbel GmbH em Ettlingen e chefia o laboratório de calibração acreditado. Após suas pesquisas sobre descargas de excímero de xenônio pulsado no Instituto de Tecnologia de Iluminação do KIT, seu foco atual está na tecnologia de medição de radiação óptica. Ele é vice-presidente do Comitê de Normas DIN FNL 7 "Radiação Óptica" e membro do Grupo de Projeto DVGW sobre Desinfecção UV.
