Câmara UV AOP BS-OX: limpeza fotoquímica de superfícies com 185 nm e ozônio
A BS-OX é uma câmara de irradiação UV AOP para limpeza fotoquímica de superfícies, tratamento com ozônio e modificação direcionada do ângulo de contato. Ela remove contaminações orgânicas e aumenta a energia superficial antes que as peças sejam coladas, revestidas ou impressas – sem pré-tratamento úmido-químico. Em uma atmosfera com teor reduzido de oxigênio, tipicamente com 1 % de oxigênio, o comprimento de onda de 185 nm gera ozônio e espécies reativas de oxigênio que oxidam resíduos; 254 nm cobre a desinfecção e a fotólise direta. Oito lâmpadas UVC podem ser instaladas isentas de ozônio, geradoras de ozônio ou em configuração mista (4+4).
A limpeza e ativação fotoquímica com UVC de 185 nm em uma atmosfera com teor reduzido de oxigênio leva à formação de ozônio e à geração de espécies reativas de oxigênio. Estas oxidam de forma eficiente contaminantes orgânicos e aumentam a energia superficial. Isso resulta em melhor umectabilidade e em uma redução reprodutível do ângulo de contato. Essa interação entre UVC de 185 nm, ozônio e radicais constitui um processo oxidativo avançado (AOP) – daí o nome câmara UV AOP.
Ao mesmo tempo, a radiação UV é suficientemente energética para, por exemplo, romper compostos orgânicos.
O espectro de 185 nm é utilizado para a formação de ozônio e radicais, bem como para a fotólise direta de resíduos orgânicos.
O mecanismo subjacente está descrito em Limpeza e ativação de superfícies com UVC.
O comprimento de onda de 254 nm também permite processos UVC clássicos, como desinfecção e pré-tratamento para processos de revestimento.
A BS-OX pode operar com 8 lâmpadas UVC isentas de ozônio ou geradoras de ozônio. Uma configuração mista na proporção 4+4 permite a operação opcional com uma atmosfera de processo contendo ozônio ou isenta de ozônio, possibilitando assim um controle preciso da limpeza, oxidação e ativação superficial.
Todas as superfícies internas são feitas de metais não revestidos e vidro de quartzo. Revestimentos orgânicos ou camadas protetoras à base de polímeros são completamente dispensados. Isso significa que não há produtos de degradação nem desgaseificação sob irradiação de 185 nm/254 nm. O resultado é uma câmara de processo com condições de contorno estáveis para limpeza de superfícies, tratamento com ozônio e alterações reprodutíveis do ângulo de contato.
A BS-OX foi desenvolvida para aplicações industriais e científicas nas quais filmes residuais orgânicos, resíduos de fotorresiste ou adsorbatos limitam a funcionalidade dos componentes.
Áreas de aplicação da câmara AOP BS-OX
- Ativação de superfícies de polímero, vidro, cerâmica e metal antes da colagem, vedação ou revestimento
- Limpeza de componentes ópticos, wafers, microchips e filtros com aumento subsequente da área de superfície polar
- Ajuste do ângulo de contato e da energia de superfície para microfluídica, tecnologia médica e tecnologia de sensores
- Esterilização e degradação de contaminantes orgânicos ativos em odor ou cor
A irradiação dupla em 185 nm e 254 nm possibilita a degradação confiável de resíduos orgânicos por meio de fotólise e reações subsequentes de ozônio/oxidação & radicais.
Ao mesmo tempo, a fração polar da superfície aumenta, o que define a molhabilidade e o ângulo de contato.
Baseada na comprovada plataforma de câmara de irradiação BS, está disponível uma câmara de amostras UVC homogênea e de alto desempenho, com dimensões internas generosas. Tempos de processo curtos, temperaturas moderadas das amostras e configurações flexíveis de lâmpadas qualificam o BS-OX como um sistema robusto para pesquisa, desenvolvimento e produção, especialmente na fabricação de semicondutores e ópticas, bem como no pré-tratamento de superfície de materiais modernos.
Dados técnicos da câmara AOP BS-OX
| Câmara interna | 50 × 30 × 25 cm |
| Dimensões, câmara | 81 × 59 × 63 cm |
| Dimensões, UV-MAT | 19 × 25 × 10 cm |
| Peso | ~ 60 kg |
| Tempo de irradiação | 1 s a 999 dias |
| Potência consumida | 225 W |
| Alimentação da rede elétrica | 230 VAC, 2 A |
| Temperatura de operação | de 10 a 40 °C |
| Umidade | < 80 % sem condensação |
| Vida útil das lâmpadas | até 8.000 h |
| Número de lâmpadas | 8 |
| Tipo de lâmpada | UVC, gerador de ozônio; alternativamente isento de ozônio |
| Potência da lâmpada | 20 W cada |
| Temperatura da amostra | 25 °C ± 5 °C |
| Entrada de gás / Saída de gás | Festo QSK-G1/4-10 para mangueira de 10 mm de diâmetro |
| Ar de exaustão | Conector DN 100 para mangueira metálica corrugada e tratamento adequado do ar de exaustão |
| Classificação | Grupo 0 conforme DIN EN 12198:2000 |
Câmara UVC de ozônio: para que serve 185 nm
Uma câmara UVC simples opera em 254 nm e rompe ligações. Uma câmara UVC de ozônio adiciona 185 nm – esse comprimento de onda divide o oxigênio atmosférico e gera ozônio dentro da câmara. O ozônio então se decompõe sob 254 nm em oxigênio atômico.
Somente essa combinação limpa superfícies até o resíduo molecular. Com apenas 254 nm, o filme orgânico permanece; com apenas 185 nm, falta a segunda etapa.
Espectros da câmara de irradiação BS-OX
A configuração das lâmpadas determina o processo. A primeira figura mostra a lâmpada UVC geradora de ozônio: além de 254 nm, ela emite em 185 nm, e essa linha decompõe o oxigênio em ozônio e espécies reativas de oxigênio. A segunda mostra a lâmpada isenta de ozônio, na qual o comprimento de onda de 185 nm está ausente e apenas a fotólise direta em 254 nm atua. Os dois tipos podem ser combinados (4+4) para equilibrar a oxidação em relação à fotólise.
Perguntas frequentes sobre ozônio e ar de exaustão no BS-OX
Não. Enquanto a irradiação está em andamento, a porta do BS-OX permanece travada. Após o término da irradiação, a porta não é liberada imediatamente: o controle de purga integrado primeiro realiza a fase especificada de purga e extração e só então destrava a porta. Isso impede que a câmara seja aberta diretamente após o processo de ozônio, o que exporia o operador ao ozônio ainda presente.
Considere 5 minutos. A concentração de ozônio que efetivamente permanece depende da mistura, da carga e da concentração inicial, devendo ser avaliada como parte da análise de risco do operador.
A medição contínua da concentração de ozônio dentro da câmara fechada não faz parte do BS-OX padrão. A concentração efetivamente presente depende de vários parâmetros do processo: a configuração das lâmpadas (geradoras de ozônio, isentas de ozônio ou mistas 4+4), o tempo de irradiação, a concentração de oxigênio, o fluxo de ar e as reações de oxidação que ocorrem dentro da câmara. Além disso, os sensores de oxigênio e ozônio envelhecem relativamente rápido e precisam ser calibrados a cada seis meses aproximadamente – uma medição permanentemente instalada gera, portanto, um esforço contínuo de manutenção. Na prática, resultados reprodutíveis são obtidos mantendo os parâmetros do processo constantes.
O BS-OX possui uma conexão DN 100 e é destinado à conexão a um sistema adequado de exaustão ou de tratamento de ar de exaustão. Não é possível especificar de forma genericamente válida um fluxo volumétrico mínimo ou máximo em l/min, pois isso depende da instalação específica e do processo pretendido. Como valor de referência para a extração, considere um volume da câmara por minuto, ou seja, cerca de 40 l/min ou 2,4 m³/h. O que importa é a direção do efeito: uma alta troca contínua de ar durante a irradiação reduz a concentração de ozônio dentro da câmara e, assim, enfraquece o processo, ao passo que um alto fluxo volumétrico é desejável durante a fase de purga.
Os dois controles de irradiação comparados
| Recurso |  |  |
|---|---|---|
| Display | display touch capacitivo | monocromático, 128 x 64 px |
| Memória | pendrive USB | – |
| Irradiações controladas por tempo | sim | sim |
| Registro de medições | sim | – |
| Capturas de tela podem ser salvas em um pendrive USB | sim | – |
| Pausar e reiniciar irradiações | sim | – |
| Adicionar notas e comentários a uma irradiação | sim | – |
| Controle remoto por PC | sim | – |
| Registros de irradiação | em um pendrive USB | no PC |
| Gerenciamento de usuários e modo administrador | sim | – |
| Atualizações simples de firmware | sim | sim |
Ambos os controladores utilizam os mesmos sensores, de modo que um sensor pode ser usado com qualquer um dos dois dispositivos.
O UV-MAT Touch é operado por meio de uma tela sensível ao toque capacitiva de alta resolução. Um processador Cortex ARM garante durabilidade e a possibilidade de atualização - novas funções podem ser instaladas no local. O dispositivo e o software de PC são compatíveis com Windows 10 e 11. Irradiações de canal único e multicanal são exibidas numérica e graficamente, junto com oscilogramas e as configurações. Os parâmetros são definidos diretamente no dispositivo e são protegidos por senha.
Opções
Esta opção está disponível além do equipamento padrão:
 | Opção de controle remoto Irradiações complexas em múltiplos estágios - por exemplo, uma pré-irradiação com baixa irradiância seguida de uma irradiação UVC de alta intensidade - podem ser parametrizadas com a opção de controle remoto. São possíveis até 30 etapas e pausas controladas por dose ou por tempo. Ao mesmo tempo, a irradiação é registrada e armazenada no PC. |
Números de pedido, escopo de fornecimento, acessórios e versões
| Versão | Número do pedido |
|---|---|
| BS-OX | 860950 |
A 185 nm, a câmara gera ozônio e limpa superfícies com ele; a radiação de 254 nm reduz adicionalmente a carga microbiana. O escopo de fornecimento compreende a BS-OX, a UV-MAT, o cabo de alimentação, o manual e lâmpadas UVC - geradoras de ozônio, salvo indicação em contrário.
| Versão | Número do pedido |
|---|---|
| UV-MAT Touch | 820930ox |
| UV-MAT | 820920ox |
A câmara é controlada pelo UV-MAT - seja como UV-MAT com display gráfico ou como UV-MAT Touch com display touch de 5 polegadas e visualização em osciloscópio. Ambos medem a irradiância e desligam sob controle de dose.
| Designação | Número do pedido |
|---|---|
| Software para PC para o UV-MAT Touch | 860901 |
| Designação | Número do pedido |
|---|---|
| Medidor de dose curelog ONE | 680001C |
O curelog ONE na versão UVC registra a irradiância e a dose dentro da câmara. Trata-se de um instrumento de medição por si só, com sua própria página de produto. Para verificar a intensidade e o envelhecimento das lâmpadas, recomendamos estes instrumentos sem fio: eles registram a irradiância e podem ser usados para o monitoramento cíclico do processo.
| Serviço | Número do pedido |
|---|---|
| Calibração de fábrica | 710000 |
| Calibração ISO 17025 | 17025 |
Calibração acreditada segundo a ISO/IEC 17025 em nosso próprio laboratório de calibração. As calibrações estão disponíveis como calibração de fábrica e como calibração ISO 17025, e são rastreáveis aos padrões PTB.
Publicações que utilizam câmaras de irradiação UV
Não mantemos uma bibliografia separada para este dispositivo específico – as publicações geralmente citam a família de produtos, não o modelo. Aqui estão os 10 trabalhos mais recentes em que câmaras de irradiação UV foram utilizadas.
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As fichas técnicas estão disponíveis em alemão e inglês. A versão em inglês é a que prevalece.
