Caractéristiques des lampes fabriquées par Alpha-Cure
Notre gamme de lampes UV est préconisée pour une utilisation dans de nombreuses applications telles que l’impression d’étiquettes, l’impression numérique, la PLV, le séchage de vernis, le pré-presse, le traitement de surface, le traitement d’eau etc.
Il existe une grande diversité de lampes UV, elles varient en terme de puissance, de pression, de caractéristiques physiques et électriques. Toutes ces lampes peuvent être réalisées selon des caractéristiques différentes.
Alpha-Cure est en mesure de fabriquer des lampes répondant à tous types de besoins, leur puissance pouvant être comprise entre 80 watts par cm et 550 watts par cm avec un diamètre allant jusqu’à 46mm et une longueur d’arc pouvant atteindre 4 mètres. Nous proposons jusqu’à 150 types de culots et de multiples additifs (mercure, fer, gallium, plomb…) soit un million de combinaisons réalisables à partir de ces critères.
Fabrication d’une lampe UV Alpha-Cure :
Caractéristiques physiques et électriques des lampes UV
1- Lampes à arc (avec électrodes) moyennes et basses pression
puissances nominales, tailles et gammes spectrales des lampes à arc issues de nos fabrications :
- De 80 à 550 W/cm ;
- De 500 watts à 30 kilowatts ;
- Longueur d’arc de 5 cm à 4 m ;
- De 10 mm à 46 mm de diamètre ;
- Avec étanchéité par joint capillaire (soudure ronde) ou par pincement (soudure pincée) ;
- Lampe à production d’ozone ou sans ozone ;
- 150 types de culots (céramiques & métalliques) ;
- Culots avec sortie fils d’alimentation ou à connectiques rapides ;
- Gamme étendue de cosses (Cosses à œil, à fourche, cosses et connecteurs spécifiques …) ;
- Gamme spectrale variée : Lampes au mercure, dopage fer, gallium, plomb, indium…
Composition et fonctionnement d'une lampe à arc
Une lampe UV est composée d’un tube de quartz de très haute qualité (quartz pur), caractérisé par sa bonne transparence aux UV et dont chaque extrémité, scellée, comprend une électrode. Ce tube de quartz est sous pression et contient un gaz noble (généralement de l’argon), du mercure et quelquefois des dopants tels que le gallium, le fer, le plomb, le cobalt, le xénon ou autres. Ces éléments permettent de modifier le spectre d’émission de la lampe UV. Cet ensemble est appelé le corps de la lampe.
Un autre tube de quartz appelé « la jambe », relie le corps de la lampe à son culot. Selon le mode de soudure utilisé, on parle de lampe capillaire ; lorsque la jambe est pincée (« pinch seal »/ »soudure pincée ») ; ou non capillaire ; lorsque celle-ci est ronde (« rond deal »/ »soudure ronde »).
La fabrication de la lampe s’achève par la mise en place des culots, soit céramiques, soit métalliques, avec ou sans sortie fils et aux terminaisons multiples (cosses à oeil, fourches, connecteurs spécifiques etc.).
Lors de la mise sous tension de la lampe, les deux électrodes, situées à chaque extrémité du corps de lampe, émettent une décharge électrique et les particules métalliques contenues dans la lampe passent à l’état ionisé. Le plasma ainsi formé génère des radiations électromagnétiques.
2- Lampes à micro-ondes (sans électrodes / De type Fusion)
puissances nominales, tailles et gammes spectrales des lampes à micro-ondes issues de nos fabrications :
- De 300w/pouces (118w/cm) à 600w/pouces (236w/cm) ;
- Longueur de 6 pouces et 10 pouces ;
- Gamme spectrale variée : Lampes au mercure, dopage fer, gallium, plomb…
Fonctionnement d’une lampe UV à micro-ondes (sans électrodes /type Fusion)
Les lampes UV à micro-ondes (de type Fusion) sont des lampes à vapeur de mercure composées d’une enveloppe de quartz dont la particularité est de ne pas posséder d’électrodes. Ces lampes peuvent également contenir des dopants (fer, gallium …) et fonctionnent en utilisant l’énergie micro-ondes qui se répartit sur la globalité de la longueur de la lampe, contrairement aux lampes à électrodes dont le rayonnement ne s’effectue qu’entre les électrodes.
L’érosion des électrodes étant la première cause d’usure des lampes UV traditionnelles, les lampes à micro-ondes présentent donc l’avantage d’une durée de vie exceptionnelle (3 à 5 fois plus qu’une lampe UV traditionnelle) assortie d’une extrême stabilité des émissions UV et d’une capacité instantanée de mise en marche ou arrêt. Le phénomène de perte d’énergie lié au fonctionnement par électrodes n’existant plus, pour une même puissance, les lampes à micro-ondes sont de plus petites tailles et plus étroites. Sans fil et générant moins d’infrarouge, ces lampes sont faciles à manipuler, rapides à changer et sont utilisées pour polymériser les supports délicats. Elles doivent néanmoins être intégrées dans des systèmes bien spécifiques.
Gamme spectrale
Alpha-Cure produit des lampes UV de spectres variés permettant une utilisation dans de multiples domaines d’activité.
Les lampes UV émettent un rayonnement situé à certaines longueurs d’ondes. C’est ce que l’on nomme le « spectre d’émission » de la lampe, il est exprimé en nanomètres (nm).Il existe ainsi différentes gammes d’émissions spectrales situées entre 100 & 450 nm selon qu’il s’agisse de lampes UV à vapeur de mercure ou de lampes dopées (avec additif de fer, gallium …).
1- Spectre des lampes de séchage (UV curing) et d'insolation (Pré-presse)
Différents produits photosensibles (encres, adhésifs, vernis, etc.), comprenant des photos initiateurs, polymérisent (sèchent) sous l’effet d’une lampe UV dont le rayonnement émet à certaines longueurs d’ondes.
Il existe différentes gammes d’émissions spectrales situées entre 100 & 450 nm selon qu’il s’agisse de lampes à vapeur de mercure ou de lampes dopées (avec additif de fer, gallium …).
Afin de permettre un séchage optimum, il convient d’utiliser la lampe dont la courbe spectrale corrobore avec les besoins du produit photosensible utilisé.
Les lampes dopées (dites aux halogénures métalliques) sont en fait des lampes au mercure dotées d’additifs qui décalent le spectre d’émission, produisant des longueurs d’ondes supérieures et permettant une meilleure polymérisation en profondeur.
L’utilisation de lampes dopées est en forte croissance dans l’imprimerie et dans un grand nombre d’applications industrielles, telles que la production de CD/DVD, les produits en bois et les cartes de circuits imprimés. Les solutions photo-sensibles (comprenant des photo-initiateurs) réagissent à des longueurs d’ondes d’UV différentes, néanmoins la plupart des photo-initiateurs sont activés par des UV proches (entre 200 et 400 nm).
- UV-A (315 à 370 nm) : polymérisation de substrat en volume (presse à imprimer, étiquettes et conditionnement par exemple) ;
- UV-A (370 à 400 nm) : polymérisation d’encres ou substrats plus lourds (sérigraphie, estampage par exemple) ;
- UV-V (400 à 450 nm) : pénétration en profondeur pour les couches épaisses de style vernis (mobilier par exemple) ;
- UV-B et UV-C (100 à 315 nm): utilisés en conjugaison avec les UV-A pour polymériser la surface même du substrat.
Puissance spectrale = Puissance de rayonnement UV par rapport à la longueur d’onde.
2- Spectre des lampes UVC (germicides)
Pour ce qui concerne les lampes germicides, il s’agit de lampes au mercure dont le pic de radiation UV se situe à 253.7 nanomètres (UVC). On dit de ces rayons qu’ils sont germicides car ils permettent la destruction des germes ou micro-organismes tels que les virus, bactéries, levures, les protozoaires, les vers, algues et moisissures.
Absorbé par le noyau des micro-organismes, ce rayonnement UV permet de bloquer le métabolisme des cellules et stoppe ainsi leur multiplication. En effet, il s’opère une dissociation moléculaire ADN ou ARN qui endommage la membrane des cellules et du noyau, ce qui cause des mutations locales et empêche ainsi la reproduction des micro-organismes qui sont, dès lors, inactivés et finalement annihilés.
Détruisant les germes et notamment ceux dit pathogènes, les lampes germicides sont donc fréquemment utilisées dans les procédés de décontamination tels que la stérilisation et la désinfection.
Les rayons UVC à 185 nm sont quant à eux désodorisants. Ils ont la propriété de décomposer l’air et de favoriser la formation d’un gaz l’ozone (O3). L’ozone est un gaz très oxydant et cet effet, combiné au rayonnement UVC à 253.7nm, permet de l’utiliser dans des procédés de désodorisation.
Courbes spectrales les plus courantes
- Courbe des lampes à vapeur de mercure :
Le pic de longueur d’onde utilisé pour le séchage des encres, polymères et résines, fabriqués en Europe et aux Amériques, est généralement situé à 365 nm. Pour la désinfection, la stérilisation et la désodorisation, les pics se situent à de 253.7nm et 280nm.
- Courbe des lampes à iodure métallique fer (Dopée fer) : Puissance UV renforcée à 380 nm
Certaines encres, polymères et résines comprennent des photo-initiateurs qui nécessitent un pic de réticulation de l’ordre de 380 nm.
Grâce aux raies spectrales à 400 nm et 420 nm du spectre électromagnétique, ces lampes conviennent à la polymérisation de couches à pigments blancs et servent en particulier dans les processus de type Diazo (pour l’insolation).
- Courbe des lampes à iodures métallique gallium (Dopées gallium) : Puissance UV renforcée à 415 nm
Les longueurs d’ondes UVA supérieures polymérisent des surfaces plus épaisses (vernis, mobilier).
Lampes avec ou sans dégagement d’ozone
Alpha-Cure est en mesure de proposer des lampes avec ou sans dégagement d’ozone.
Les lampes sans ozone sont généralement une alternative lorsque aucune extraction d’air n’est prévue sur l’installation.
L’ozone est généré lorsque les radiations UV sont comprises entre 160 et 200 nanomètres.
La lampe sans ozone est composée d’un quartz qui coupe le rayonnement UV dans la longueur d’onde où est généré l’ozone (entre 160nm & 220nm).
- Le quartz standard transmet l’ensemble des rayonnements UV situés au-dessus de 160 nanonètres.
L’ozone est donc généré. - Le quartz «sans ozone» coupe l’ensemble des rayonnements UV situés sous les 220 nanomètres
L’ozone n’est donc plus généré.
En revanche, il convient de noter que les lampes sans ozone ont une performance de séchage plus réduite.
L’engagement qualité Alpha-Cure
Reconnue à travers le monde pour la qualité irréprochable de ses lampes, Alpha-Cure met un point d’honneur à toujours être à la pointe de la technologie et du design. Produits de haute technologie, nos lampes sont fabriquées individuellement, à la main, à partir des meilleures matières premières et font l’objet de contrôles réguliers et rigoureux qui nous permettent d’en garantir leur fiabilité. Notre service recherche et développement n’a de cesse de se développer et d’introduire de nouveaux matériaux pour élargir notre gamme et toujours assurer à nos clients une aide précieuse et un haut niveau de satisfaction.
La grande qualité de nos lampes est le produit d’un grand savoir-faire associé à l’utilisation de composants de haute qualité.
Utilisation de quartz de la meilleure qualité :
- Utilisation de quartz purifiés à 99.995 % SiO2.
- Quartz de type « A” contenant moins 1 ppm.
Des gaz purifiés au maximum :
Les gaz nobles utilisés pour la fabrication des lampes Alpha-Cure répondent au taux de purification le plus élevé : 7,0 dont les impuretés sont de maximum 0,1 ppm.
Du mercure de haute qualité :
Le mercure que nous utilisons est distillé 4 fois sous vide et purifié à 99.99995 %.
Des électrodes et des pastilles de molybdène de choix :
Les électrodes utilisées pour la production de nos lampes répondent à des critères de fabrication spécifiques imposés par Alpha-Cure. Seules sont sélectionnées des électrodes à taux élevé de tungstène. Le respect des conditions drastiques de la mise en place des électrodes dans la lampe sont le gage d’une qualité irréprochable.
Des culots, des cosses et des connecteurs de qualité :
Alpha-Cure propose des culots céramiques ayant une rigidité diélectrique élevée permettant une excellente isolation électrique des contacts de la lampe. Plus la céramique est épaisse meilleure est sa rigidité diélectrique, pour autant, elle diminue avec la température, c’est pourquoi les culots doivent être exposés, dans l’enceinte du sécheur, à une température maximale de 250°C.
Alpha-Cure offre une sélection de plus de 150 culots différents (céramiques ou métalliques) ainsi qu’une gamme étendue de cosses et de connecteurs adaptés à tous les systèmes (cosses à œil, à fourche, à lacet, connecteurs haut voltage,…)
Pour tout renseignement n’hésitez pas à nous consulter via notre formulaire de contact ou au +33 (0)2 47 92 22 22