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Origine et prévention des troubles de séchage des lampes UV

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Un mauvais résultat de séchage est le plus souvent issu d’éléments externes, qui ont entraînés la détérioration de la lampe, plutôt qu’à la lampe elle-même.

Il convient de vérifier l’ensemble des éléments du système de séchage comme l’aspect général de la lampe, des réflecteurs et de mettre en place les actions nécessaires d’entretien pour éviter leur détérioration qui viendraient à altérer les résultats de séchage.

 

 

 

Opacification du quartz de la lampe suite à sa contamination externe

La contamination externe d’une lampe UV se produit lorsque des impuretés telles que les empreintes digitales, les projections de poudres, la poussière de papier, les encres ou tout autre élément extérieur, viennent altérer la surface externe du quartz de la lampe.

Ces impuretés brûlent sous l’effet calorifique de la lampe, il s’opère alors une opacification du quartz qui empêche le passage des rayonnements UV.

C’est ce que l’on appelle une dévitrification du corps du quartz.

 

Opacification du quartz de la lampe suite à sa contamination externe

Prévention :

  • Nettoyez fréquemment les lampes UV avec des lingettes imbibées d’isopropanol.
  • Manipulez les lampes avec précaution, en portant toujours des gants, pour les nettoyer ou les remplacer.
  • Vérifier le bon état des quartz de protection situés entre la lampe et les supports à sécher car il protège la lampe des projections d’encre et de vernis.

 

 

Dévitrification ponctuelle du quartz de la lampe due au système de refroidissement par air comprimé

Dans les systèmes de refroidissement par air comprimé, une contamination, par le jet d’air sur le quartz de la lampe, peut également être la cause d’une dévitrification ponctuelle. Dans ce cas, des traces provenant de l’alignement des trous du réflecteur peuvent apparaître sur la lampe.

Dévitrification ponctuelle du quartz de la lampe due au système de refroidissement par air comprimé

Prévention :

  • Assurez-vous que l’air comprimé est bien propre et sec.
  • Vérifiez le réglage de votre ventilation.

 

 

 

 

Dévitrification linéaire du quartz de la lampe

Une opacification progressive sous forme d’un grand nombre de points blancs s’opère sur le quartz à mesure de l’utilisation de la lampe en raison de la contamination extérieure de la structure naturelle cristalline du quartz.

Ce phénomène est appelé dévitrification. Ce processus s’opère suite à la contamination de la surface extérieure du quartz et s’accélère d’autant plus lorsque la lampe UV surchauffe.

Le rayonnement UV ne peut alors plus passer à travers la paroi en quartz, les électrodes se détériorent et ne peuvent plus produire d’arc de plasma.

Dévitrification linéaire du quartz de la lampe

Prévention :

  • Assurez-vous de la propreté de la lampe avant de l’utiliser en la nettoyant à l’aide d’une lingette imbibée d’isopropanol.
  • Assurez-vous que la lampe fonctionne dans un environnement propre et sans poussière.
  • Assurez-vous que la lampe fonctionne à des valeurs de tension et intensité correctes et que le système UV est correctement ventilé.

 

 

 

Extrémités noires du quartz de la lampe

Malgré le point de fusion très élevé du tungstène qui compose les électrodes, la lampe UV noircit naturellement en raison des fortes températures atteintes lors de l’arc électrique réalisé entre les électrodes.

Au fur et à mesure du vieillissement de la lampe, un noircissement des extrémités du quartz s’opère dû aux infimes projections émanant des électrodes qui s’érodent durant leur fonctionnement.
Un traitement spécifique est appliqué par Alpha-Cure sur les électrodes des lampes pour permettre de limiter cette érosion naturelle.

Alpha-Cure : Dévitrification du quartz de la lampe

Prévention :

  • Ce phénomène peut être limité si la lampe UV n’est pas allumée et éteinte entre chaque travail effectué car la plus grande intensité du courant dans l’électrode se produit au moment de l’allumage.
  • La plupart des fabricants de systèmes UV ont trouvé un palliatif pour limiter la charge accrue dans l’électrode grâce au mode de veille («Stand by») qui maintient la lampe à 50 % de sa puissance ou à un taux inférieur (C’est le cas avec les alimentations électroniques) lors des changements de production.

D’une manière générale, il est préconisé de remplacer la lampe entre 1000 et 1500 heures selon le type d’application.

 

 

Effet miroir du quartz de la lampe

Afin de conserver le niveau de température au niveau des électrodes de la lampe, Alpha-Cure applique un revêtement sur l’extrémité des lampes permettant ainsi d’optimiser le réfléchissement de la chaleur vers l’électrode (Couche d’or, de platine, d’argent ou de peinture blanche).

Une sur-ventilation du système de refroidissement engendre un surplus d’air qui se réparti incorrectement le long de la lampe. Ceci a pour conséquence de condenser le dépôt du mercure ainsi que le tungstène qui émane de l’électrode sur les extrémités internes du quartz pour former une couche métallisée à effet miroir.

Prévention :

  • Vérifier le réglage de votre système de refroidissement.
  • Assurez-vous que l’épaulement de la lampe soit toujours maintenu au-dessus de 600 °C.
  • Vérifiez que la lampe fonctionne à des valeurs électriques correctes.

Cintrage et déformation de lampe

Une mauvaise circulation de l’air dans le système UV entraîne une surchauffe du corps de la lampe qui ramollit le quartz. Ce dernier s’affaisse sous l’effet de la gravité ou se déforme en raison des différences de pressions.

Ce phénomène est fréquemment observé pour les lampes de grande longueur et qui nécessitent un débit d’air supérieur du fait de leur grande surface.

Cintrage et déformation de lampe

Prévention :

  • Maintenez la température des lampes en dessous de 850 °C.
  • Réglez le débit d’air et le refroidissement autour de la lampe, assurez-vous du bon fonctionnement du système de refroidissement.
  • Si possible, tournez la lampe UV de 180° chaque semaine.

Détérioration du culot de la lampe ou de son scellement

La suralimentation ou l’exposition à des températures excessives, généralement dues à un défaut d’alimentation, peuvent endommager les culots ainsi que les connexions électriques des lampes.

Les culots ont une résistance allant jusqu’à 250°C. Néanmoins, les problèmes de suralimentation, pouvant être à l’origine d’arcs électriques entre le culot et son support de fixation, engendrent une température bien plus élevé que 250°C pouvant avoir pour conséquence une destruction partielle du culot.

Détérioration du culot de la lampe ou de son scellement

Prévention :

  • Assurez-vous que la référence de la lampe utilisée soit bien adaptée au sécheur et que l’alimentation délivre bien la bonne puissance.
  • Veillez à ce que la température des culots soit maintenue à moins de 250°C.

Disjonction du système

Les lampes fonctionnent à de hauts voltages. À proximité du métal ou dans un environnement très humide, il peut y avoir un défaut d’arc c’est-à-dire que l’arc s’effectue anormalement entre l‘électrode de la lampe et la terre au lieu de s’effectuer entre les deux électrodes. Cela peut faire disjoncter instantanément la plupart des systèmes de commande.

Prévention :

  • Assurez-vous du bon positionnement de la lampe par rapport aux réflecteurs.
  • Vérifiez que les réflecteurs UV ne sont pas déformés ou trop proches du corps de lampe.

Amorçage de la lampe sans montée en puissance

Cas n°1 :

La lampe est trop ventilée et le mercure se concentre derrière les électrodes empêchant sa montée en puissance.

  • Prévention : vérifier la ventilation.

Cas n°2 :

L’alimentation électrique est défectueuse.

  • Prévention : vérifier le circuit électrique.

Cas n°3 :

La lampe est défectueuse.

  • Prévention : remplacer la lampe.

Mauvaise stabilisation de l’arc électrique de la lampe

Lorsque l’arc électrique de la lampe ne parvient pas à être stabilisé et qu’il s’effectue de manière « spiralé », la surface interne du quartz de la lampe chauffe et le quartz se ramollit.

Mauvaise stabilisation de l’arc électrique de la lampe

Prévention :

  • Si le problème est récurrent, il est conseillé de changer le transformateur.

La lampe s’amorce mais arque sur le réflecteur

La majorité des lampes fonctionnent à de fortes intensités.

Lorsque les lampes se situent trop près du réflecteur, il se peut que l’arc électrique de l’amorçage ne s’opère pas entre les électrodes mais entre l’électrode et le réflecteur.

Prévention :

  • S’assurer que les réflecteurs ne soient pas déformés et qu’ils soient situés à une distance suffisante de la lampe.

Réflecteurs et quartz sales ou déformés

La mauvaise polymérisation UV est communément causée par un mauvais entretien ou une déformation des réflecteurs.

La perte d’efficacité UV peut alors atteindre jusqu’à 20%, voire plus.

Réflecteurs et quartz sales ou déformés

Prévention :

  • La plupart du temps, un nettoyage régulier des réflecteurs du système avec des lingettes d’alcool d’isopropanol garantira une bonne réflexion des UV.
  • Si vous êtes certain à 100 % que votre réflecteur ne comporte pas de revêtement ou de traitements dichroïques, vous pouvez utiliser une gomme abrasive pour retirer doucement la saleté.
  • Si les réflecteurs UV ont dépassé le stade du nettoyage ou sont déformés, ils doivent être remplacés immédiatement.

 

Mauvaise composition des encres et vernis ou autres polymères

Un mauvais mélange des encres, vernis et adhésifs polymérisables aux ultraviolets peut conduire à une distribution irrégulière des photo-initiateurs et avoir un effet négatif sur les résultats de polymérisation.

Prévention :

  • Assurez-vous du mélange uniforme des encres, vernis et adhésifs UV avant l’application pour une dispersion uniforme du photo-initiateur.
  • Afin que le séchage soit optimum, assurez-vous que le spectre de la lampe UV que vous utilisez corrobore bien avec les besoins du produit photosensible de votre polymère.

La lampe n’atteint pas sa puissance de rayonnement optimal

Quel que soit le domaine d’application, lorsque le rayonnement de la lampe n’atteint pas sa puissance optimale, elle ne permet pas d’obtenir le résultat de séchage escompté.

Prévention :

  • La plupart des troubles mentionnés dans cette page peuvent être la cause d’une baisse d’efficacité du rayonnement UV.
  • Pour s’assurer de la bonne puissance de rayonnement de la lampe, procédez à des contrôles réguliers réalisables à partir d’étiquettes test ou autres instruments de mesure.

 

Comment accroître la longévité d’une lampe ?

La puissance UV d’une lampe se dégrade naturellement pendant sa durée de vie. Cela étant, cette dégradation n’est significative qu’après 1 000 heures de fonctionnement.

Outre de s’assurer de la bonne qualité de fabrication des lampes UV utilisées, la durée de vie des lampes dépend énormément de l’environnement dans lequel elles fonctionnent. En effet, la durée de vie des lampes varie selon l’utilisation qui en est faite : vitesse de fonctionnement de la machine, puissance d’utilisation, nombre d’amorçages,  contamination plus ou moins importante du quartz extérieur de la lampe (dépôt d’encre, de vernis, de poussière …), état d’usure des réflecteurs, des quartz etc.…
En revanche, on peut dire qu’au terme de 1000 heures d’utilisation dans des conditions dites « normales », une lampe UV a perdu 20% d’efficacité UV.

Comment accroître la longévité d’une lampe ?

Prévention :

  • En mettant en œuvre un programme d’entretien rigoureux de la lampe et du système UV, la longévité de la lampe UV s’en trouvera accrue. Dans des conditions optimum de fonctionnement des utilisateurs parviennent à atteindre des durées de vie de lampes à plus de 5000 heures grâce à une maintenance drastique.
  • Les lampes devraient être remplacées toutes les 1000 à 1500 heures en fonction de l’application.

Afin de mesurer la déperdition de l’intensité UV, Alpha-Cure peut vous fournir des appareils de mesure adaptés à vos systèmes (soit des étiquettes ou des bandelettes sensibles aux UV, ou bien des radiomètres de puissance UV pour des analyses plus détaillées).

Pour tout renseignement n’hésitez pas à nous consulter via notre formulaire de contact ou au +33 (0)2 47 92 22 22

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