Skydd vid användning av industriella UV-lampor

Industriella UV-lampor används vid härdning av UV-lim. Lamporna skickar ut en hög intensitet av UV-ljus och detta ljus är av säkerhetsskäl viktigt att skydda sig från.

UV-ljus är en form av elektromagnetisk energi och ligger under synligt ljus på den elektromagnetiska skalan och är därför ingenting som människan ser. Därför har kroppen svårt att skydda sig för denna typ av ljus då de naturliga mekanismerna, så som att pupillerna krymper, inte triggas på samma sätt. Det är därför viktigt att använda rätt typ av skyddsutrustning och att inte inaktivera de säkerhetssystem som UV-lampan kommer med.

UV-lampor tenderar att lysa starkt även med ögats mått. Men det är faktiskt inte det ljus vi ser som är det farliga utan det vi inte ser.

Olika typer av UV-ljus

UV-ljus brukar delas in i tre kategorier: UVA, UVB och UVC. Vid felaktig nvändning har alla typer potential att skada en operatör. UVC utgör dock störst risk och kan bland annat bränna sönder hornhinnan. UVB är den typ av strålning som orsakar solskador. Som tur är det inte dessa typer av ljus som industriella UV-lampor använder, utan UVA, som är något snällare i sammanhanget.

UV-ljus är den största orsaksfaktorn till melanom och kan ge skador på hornhinnan.

Elektromagnetiskt spektrum
Elektromagnetiskt spektrum (OBS ej skalenligt)

Inbyggd säkerhet i industriella UV-lampor

Industriella UV-lampor kan komma med inbyggda skydd

De flesta industriella UV-lampor är designade med säkerhetsfunktioner. Några exempel är skärmning, säkerhetslås, intuitiv design och ljusabsorberande plast som gör att UV-ljuset aldrig når operatören. Det går också att köpa till extra material så som en skyddande skärm. I de fall där dessa skydd inte räcker så är det viktigt att operatören har fått fullgod utbildning i hur denne ska skydda sig från exponering för att minimera riskerna.

Mäta exponeringen

En radiometer kan användas för att mäta exponeringen från industriella UV-lampor.

En radiometer är en liten apparat som kan mäta mängden UV-ljus på ett visst ställe. Förutom att dessa är bra att använda för att hålla koll på UV-lampans skick kan du också använda den för att mäta exponeringen på en operatör då denne använder UV-lampan. Med lampan igång, håll radiometerns sensor ungefär där operatörens exponerade hud kommer att befinna sig vid användning. Jämför detta med vad du blir exponerad för under en vanlig dag i solen så kommer du troligtvis se att UV-lampan ger betydligt lägre värden. Kom ihåg att radiometern måste matcha UV-våglängden som lampan avger.

Solen ger ifrån sig en UVA-intensitet på ungefär 2-5 mW/cm2 på en solig dag här på jorden.

Skydd och rekommendationer

Var noga med att använda UV-skyddsglasögon för att skydda dig mot exponering från industriella UV-lampor
  • UV/Vis-blockerande skyddsglasögon. Dessa är oftast mörka vilket också hjälper mot det starka synliga ljuset som med tid kan ge solfläckar och huvudvärk.
  • Skyddshandskar: Den del av kroppen som kommer att få närmast kontakt med UV-ljuset är troligtvis händerna. Förutom att du bör använda engångshandskar vid hanteringen av UV-lim, vare sig akryl eller epoxi, så kommer det också att skydda mot strålningen.
  • Skyddskläder: Framför allt för eventuella lim-spill men också för att skydda huden.

När du använder industriella UV-lampor på rätt sätt så är de både säkra och enkla att använda.

Behöver du råd?

Kontakta oss så hjälper vi till!

6 sätt att undvika syreinhibering

Brukar du ha problem med att din UV-härdande coating eller lim fortfarande känns kladdig på ytan trots att du härdat tillräckligt länge? Då kan syreinhibering vara problemet. Vi tittar på hur du kan undvika detta.

Majoriteten av alla ljushärdande lim är så kallade fri radikalhärdande, akrylbaserade till exempel. Dessa typer av lim har många fördelar (KLICKA HÄR om du vill läsa mer om fördelar och nackdelar med olika typer av UV-lim) men en egenskap som kan medföra svårigheter är syreinhibering. Vid syreinhibering känns limmet klibbigt på ytan efter härdning. Vi kommer här att berätta om 6 sätt att undvika syreinhibering.

Vad orsakar syreinhibering?

Ett radikalhärdande UV-lim eller coating härdar tack vare att det bildas mycket reaktiva fria radikaler som snabbt bildar polymerer och tvärbindingar (se vårt blogginlägg om grunderna i UV-härdande lim). Ofta med rätt typ av ljus så sker reaktionen så pass snabbt att en hård och torr yta bildas men i vissa fall kan de mindre byggstenarna av limmet inhiberas av syre. Effekten blir att dessa små delar inte härdar som de ska och lägger sig på ytan av limmet. Detta ger en klibbig yta som också kan kladda ner handsken när du rör vid limmet.

Syremolekyler finns i luften omkring oss men kommer inte att ta sig så långt in i limmet. Det är därför på ytor som gränsar mot luften under härdning som är under störst risk att drabbas.

Hur undviker jag syreinhibering?

1)     Högre intensitet

Ju snabbare ett ljushärdande material härdar, desto mindre tid har syret i luften på sig att hindra den. Genom att öka intensiteten på lampan så ökar också härdningshastigheten. Intensiteten kan ökas genom att använda fler eller mer kraftfulla lampor eller genom att minska avståndet mellan lampa och lim.

2)     Längre tid

Ökad härdningstid minskar generellt syreinhiberingens effekt och ökar graden av härdning.

3)     Annan lampa

Våglängden på lampan som används kan påverka härdningen på ytan av limmet. Långa våglängder absorberas längre in i limmet och är att föredra för en djup fog. Korta våglängder absorberas nära limmets yta och kan snabba på härdningen där och därmed minska syrets inverkan. En bredbandsspektra-lampa kan löna sig jämfört med en LED-lampa eftersom den ger ifrån sig en rad olika våglängder på samma gång.

Högre energi ger också ger en snabbare nedbrytning av fotoinitiatorer vilket gör att härdningsreaktionerna går snabbare och syre får mindre tid att störa. Korta våglängder innehåller mer energi än långa och det kan därför löna sig att använda en lampa med kortare våglängd (om limmet är anpassat för det).

4)     Ta bort syret

Den mest effektiva metoden för att minimera syreinhibering är att ta bort syret från omgivningen. Dock kan det också vara den dyraste och svåraste metoden. Ofta används kvävgas eller argon för att bilda ett lokalt täcke över limmet när det härdas.

Ett annat alternativ är att stänga ute limmet från luften med till exempel en plastfilm och härda genom denna. Antingen lämnas filmen på eller tas bort så fort härdningen är komplett. Det är viktigt att se till att plastfilmen är genomsläppligt för den typ av ljus som används.

5)     Minimera lim utanför fogen

Detta tips kan vara svårt om det rör sig om till exempel en coating eller annat skydd men då det främst är lim som är i kontakt med omgivande luft som utsätts för syreinhibering, och inte lim inuti en fog, kan problemet vara att lim kommit utanför fogen eller i kanterna.

6)     Byt lim

Vissa lim är mer benägna för syreinhibering än andra tack vare dess formulering. Det kan alltså i vissa fall vara värt att titta på ett annat lim med liknande övriga egenskaper.

Grunderna om ljushärdande lim

Vad är ett ljushärdande lim?

Ljushärdande lim kallas också för ett UV-lim, det vill säga limmet härdar då det belyses med ljus, mer specifikt ljus i UV-delen av spektrat. Men inte vilket ljus som helst – olika UV-lim är anpassade för olika våglängder. Oftast är det inom spektrumet för UV-A eller blåljus som man använder, ca 365 nm – 405 nm, därav benämningen UV-lim. Ett UV-lim är egentligen inte en limtyp utan ett härdningssätt. Det finns bland annat UV-härdande akryllim, epoxi, silikon och cyanoakrylat.

Elektromagnetiskt spektrum
Elektromagnetiskt spektrum (OBS ej skalenligt)

Hur fungerar ljushärdande lim?

Det finns flera olika typer av ljushärdande lim som grundar sig i olika kemi. Gemensamt för dem är att ett UV lim innehåller monomerer och oligomerer (byggstenar för själva limmet) och någon typ av fotoinitiator (liten molekyl som med hjälp av ljus initierar härdningsreaktionen). När fotoinitiatorn absorberar ljus av en viss våglängd (och en viss energi) så startar initiatorn polymeriseringsreaktionen – limmet härdar. Det är viktigt att initiatorn/limmet matchar den lampa som du tänkt använda: Intensitet, våglängd, LED eller bredspektra och lampans utformning är alla viktiga saker att fundera igenom. Ljuset du belyser med måste ha en intensitet över 50 mW/cm2. Solljus som ligger mellan 2-5 mW/cm2 fungerar alltså inte.

Så länge limfogen blir belyst med ljuset fortsätter reaktionen men pausar om man tar bort ljuset bort för tidigt. Det är därför viktigt att härda UV-lim lagom lång tid. För kort tid leder till ofullständig härdning och därför tar man vanligtvis med en säkerhetsfaktor i beräkningarna. Överdrivet lång tid däremot leder till att limmet börjar brytas ner vilket kan försvaga och missfärga fogen, 2-3 gånger dosen brukar vara ok.

Härdning av UV-lim
Härdningsprocess för ett UV-lim. 1) Limmet belyses med ljus som aktiverar fotoinitiatorerna. 2) Fotoinitiatorerna startar polymeriseringen = härdningen 3) Polymeriseringen fortsätter så länge ljuset belyser limmet.

När används UV-lim?

UV-lim används framför allt när man vill kunna härda limmet snabbt. Ofta uppnår du full härdning inom några sekunder och det är också den stora fördelen med att använda ett ljushärdande lim.

Det finns vissa krav för att det ska gå att använda UV-lim i sin applikation. Troligtvis är det två material som ska limmas ihop. Det innebär att åtminstone ett av dessa material måste släppa igenom UV-ljus så att det går att komma åt limfogen. Alla material har inte 100 % transmission av UV/Vis-ljus. Vissa plaster kan till exempel, trots att de är transparenta, vara UV-blockande. I vissa fall kan de då gå att härda med blåljus (405 nm).

Fördelar med UV-lim

  • Supersnabb härdning: Vid belysning av limmet härdar det ofta på bara några sekunder. Detta ger en mer effektiv limningsprocesen.
  • Enkomponentslim: UV-lim är 1-komponentsprodukter och ingen blandning är nödvändig.
  • Inga lösningsmedel: Eftersom limmets formulering kan innehålla mycket korta kedjor och också monomerer går det att få även lågviskösa lim utan att använda lösningsmedel.
  • Lång hållbarhetstid
  • Fluorescerande: Vissa UV-lim innehåller fluorescenser för att möjliggöra enkel inspektion av att det kommit lim överallt vid kvalitetskontrollen. Det finns fluorescenser som lyser blått men även rött (Dymax Ultra-Red) om det limmade materialet lyser i samma färg.
  • På samma tema finns också lim med See-Cure teknologi, dvs att limmet går från blått i ohärdat tillstånd till transparent i härdat. På så sätt är det enkelt att i en kvalitetskontroll kunna verifiera att limmet härdat ordentligt.
  • Delhärdning möjlig: Härdningen kan påbörjas vid ett tillfälle och sedan avslutas vid ett annat om processen kräver det.
  • UV-lim är inte giftiga efter härdning och det finns även medicinsk klassade lim för till exempel injektionsnålar, katetrar och annan medicinsk utrustning.
  • Det finns UV-lim som även har sekundära härdningsmekanismer för till exempel skuggade områden där ljuset inte kommer åt. Sekundära mekanismer kan till exempel vara fukthärdning, värmehärdning eller anaerob (syrefri) härdning.
Dymax See-Cure teknologi
See-Cure teknologi för att enkelt kontrollera att limmet är färdighärdat.

Nackdelar och begränsningar med UV-lim

  • UV-lampa är ett krav: För att kunna härda ett ljushärdande lim kräver det en investering i utrustning.
  • Inte alla material är lämpliga: Endast material som släpper igenom ljuset går att härda limmet igenom.
  • Skuggade områden: Ljuset från UV-lampan behöver nå hela fogen (om det inte är ett lim med sekundär härdning). Delar av limmet som inte nås kommer inte att härda.
  • Det kan vara svårt att härda djupt. UV/Vis-ljuset når bara ner ett visst djupt. Begränsningen ligger runt ca 10 mm djup.
  • Syreinhibering: Akryl-baserade UV-lim kan råka ut för något man kallar syreinhibering. Syre från luften kan hindra härdningsreaktionen. Detta leder till att fogen närmast luften får en klibbig yta (mellan två material finns minimalt med syre så mindre risk där).
  • Krympning: UV-lim kan ha ganska hög krympning under härdning, speciellt akryl-baserade (akryl) sorter. Detta kan leda till sämre vidhäftning och högre stress.
  • Kan kräva efterhärdning: Vissa epoxi-baserade UV-lim kan kräva efterhärdning i värme för att uppnå sina bästa egenskaper.
  • Det är viktigt att limmet/fotoinitiatorn matchar våglängden på lampan. Alla lim passar alltså inte till samma lampa.
  • UV-ljus är skadligt för människan. Det är därför viktigt att skydda ögon och hud med lämplig skyddsutrustning.
Flourescerande UV-lim.
Flourescerande lim för att enkelt kunna inspektera limfogen.

Letar du efter ett UV-lim?

Behöver du hjälp att välja?