La tecnología UV LED se está convirtiendo en una tecnología clave para la fabricación electrónica cuando barnices protectores, adhesivos o compuestos de encapsulado deben curarse de forma rápida, reproducible y energéticamente eficiente. Con el RDS UV LED, Rehm Thermal Systems traslada las ventajas de las fuentes de radiación LED modernas a un concepto de horno compacto apto para líneas de producción inline. El sistema fue desarrollado para procesos de curado de alta precisión y combina tiempos de ciclo cortos con una exposición controlada y homogénea, además de un balance energético, espacial y de costes notablemente mejorado.
En comparación con los sistemas UV clásicos con lámparas de vapor de mercurio, la tecnología UV LED funciona sin tiempo de calentamiento, está lista para operar de inmediato y puede regularse con precisión. No contiene mercurio, no genera ozono en las longitudes de onda UVA relevantes y reduce la entrada de calor en el conjunto. Esto ofrece claras ventajas para una producción preparada para el futuro, especialmente en componentes sensibles a la temperatura, ante exigencias crecientes de sostenibilidad y con la importancia cada vez mayor de la trazabilidad.
Exposición estacionaria de superficie completa como núcleo del proceso
El principio central del proceso del RDS UV LED es la exposición estacionaria de superficie completa. Mientras que los sistemas de paso continuo pueden verse influidos por la dinámica del transporte, la velocidad de la cinta y los tiempos de permanencia dependientes de la posición, en el RDS UV LED la placa de circuito impreso permanece fijada durante el tiempo de exposición definido y se irradia simultáneamente sobre toda el área activada. De este modo se crean condiciones reproducibles: el tiempo de exposición, la intensidad, la distancia de trabajo y las áreas de segmento activas pueden definirse claramente y almacenarse en recetas.
Este concepto refuerza la seguridad del proceso, especialmente en conjuntos con diferentes alturas de componentes. La distancia y la alineación permanecen constantes durante el paso de exposición; se reducen las zonas de sombra y las fluctuaciones causadas por el movimiento relativo. Para los usuarios, esto significa un curado uniforme en toda el área útil y, por tanto, una alta calidad del recubrimiento, incluso con diseños exigentes y sistemas de barniz sensibles.
Homogeneidad mediante segmentación y sobreexposición selectiva
El RDS UV LED trabaja con un campo de exposición UV LED de 500 x 500 mm. La fuente de luz LED consta de cuatro segmentos controlables por separado, cada uno de 125 mm de ancho, que se activan en función del ancho definido de la placa de circuito impreso. Así, solo se activa la superficie realmente necesaria. Esto reduce la entrada de energía innecesaria fuera del área útil y favorece una conducción térmica cuidadosa del proceso.
Para la calidad del curado UV no solo es decisiva la intensidad máxima, sino también la uniformidad de la distribución de la radiación. Por ello, el concepto del sistema prevé una sobreexposición selectiva del borde de la placa de circuito impreso: para un tamaño de placa de hasta 410 x 410 mm, se dispone de 45 mm de sobreexposición por cada lado. De este modo, el conjunto se sitúa en la zona especialmente homogénea del campo de exposición, con una distribución de homogeneidad de hasta el 95 %. Opcionalmente, el sistema puede procesar placas de circuito impreso de hasta 500 x 500 mm; al utilizar por completo el campo de exposición, la homogeneidad en los bordes debe evaluarse en función de la aplicación.
Longitudes de onda definidas para un curado controlado
Los sistemas UV LED no emiten un espectro amplio, sino longitudes de onda definidas. El RDS UV LED está previsto para módulos con 365, 385, 395 o 405 nm. Esto permite ajustar con precisión la energía irradiada al sistema de barniz o adhesivo correspondiente. La selección de la longitud de onda adecuada se realiza en función de los fotoiniciadores, el espesor de capa y la homologación del material. Rehm Thermal Systems señala que el cambio de UV de banda ancha a UV LED no consiste simplemente en sustituir una lámpara: para obtener resultados estables, deben validarse conjuntamente la longitud de onda, la dosis, la intensidad, la homogeneidad, la conducción térmica y la química del material.
La regulación precisa de la tecnología UV LED abre una ventana de proceso muy robusta. Como los módulos LED alcanzan la plena potencia sin tiempo de precalentamiento, pueden activarse con exactitud según el ciclo y ponerse en modo standby durante las pausas. Esto reduce la demanda energética y simplifica el control del proceso. Al mismo tiempo, la larga vida útil de los módulos LED, superior a 20.000 horas de funcionamiento, reduce el esfuerzo de mantenimiento y aumenta la disponibilidad del sistema.
Compacto, integrado y preparado para la Industria 4.0
El RDS UV LED fue desarrollado para los requisitos de las líneas modernas de electrónica. En funcionamiento semi-batch, el sistema combina las ventajas de la exposición estacionaria con los requisitos de la fabricación inline y permite tiempos de ciclo de pocos segundos. El ajuste automático del ancho de transporte cubre de 50 a 508 mm. El sistema está concebido como una solución inline y preparado para integrarse en conceptos de fabricación digitalizados.
Entre los valores de proceso trazables se incluyen, entre otros, el tiempo de exposición, la intensidad, los segmentos UV LED activos, las temperaturas de los segmentos, las horas de funcionamiento y los mensajes de estado del sistema. A través de interfaces como SMEMA, Hermes o conexión MES, el proceso de curado puede vincularse con datos de producción relevantes para la calidad. El software ViCON, fácil de usar, admite el manejo mediante funciones táctiles y presenta de forma clara la información central del sistema y del proceso.
Sostenibilidad con beneficio económico
Además de la calidad del proceso, el sistema de secado RDS UV LED responde a objetivos centrales de rentabilidad y sostenibilidad. La tecnología UV LED permite reducir el consumo energético hasta un 70 % en comparación con las lámparas UV convencionales y disminuir la huella de instalación hasta un 70 %. El caudal de aire de extracción es de 500 m³/h y, por tanto, considerablemente inferior al de muchos sistemas clásicos. Al no utilizar emisores que contienen mercurio y no generarse ozono, el horno favorece procesos de producción respetuosos con el medio ambiente y conformes con la legislación.
“Con el RDS UV LED concebimos el curado UV como un proceso controlado, no solo como una fuente de luz”, afirma Manuel Schwarzenbolz, Investigación y Desarrollo en Rehm Thermal Systems. “La exposición estacionaria de superficie completa, la segmentación, la gestión de la homogeneidad y los datos digitales del proceso crean la base para una calidad reproducible, tiempos de ciclo cortos y una fabricación electrónica eficiente en el uso de recursos.”
Información del producto RDS UV LED de un vistazo
El RDS UV LED cura barnices protectores UV, adhesivos y compuestos de encapsulado de forma rápida, uniforme y eficiente en el uso de recursos. Sus elementos principales son un panel UV LED de 500 x 500 mm, cuatro segmentos de 125 mm cada uno, longitudes de onda definidas de 365, 385, 395 o 405 nm, exposición estacionaria de superficie completa, sobreexposición de hasta 45 mm por cada lado para una alta homogeneidad en los bordes, baja carga térmica, módulos LED con más de 20.000 horas de funcionamiento, ajuste automático del ancho de transporte de 50 a 508 mm, interfaz de usuario ViCON, así como compatibilidad con producción inline, MES y Hermes.
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