UV LED固化行業(yè)趨勢分析及創(chuàng)新
一 我國固化行業(yè)的市場現(xiàn)況
輻射固化技術(shù)與傳統(tǒng)的溶劑型熱固化技術(shù)相比，具備固化速度快、可瞬間成膜，不含揮發(fā)性溶劑、環(huán)境污染小、安全性高，能耗低，占地小、設(shè)計緊湊、適合流水線操作，生產(chǎn)成本低，涂層性能優(yōu)異等多方面的優(yōu)勢。輻射固化技術(shù)是一種高效、環(huán)保、節(jié)能、優(yōu)質(zhì)的材料表面處理技術(shù)，被譽為面向 21 世紀綠色工業(yè)的新技術(shù)。
由于具有環(huán)保和固化時間非常短等特點，帶動了UV涂料在多個終端領(lǐng)域的應用顯著增長。其中工業(yè)涂料是發(fā)展速度最快的終端應用領(lǐng)域，2014-2019年的年復合增長率將達9.3%，到2019年，預計約有四分之三的工業(yè)涂料新增消費需求都將源自UV涂料產(chǎn)品。
我國UV涂料生產(chǎn)總量增長圖
UV光固化技術(shù)與傳統(tǒng)的溶劑型熱固化技術(shù)相比，具備固化速度快、可瞬間成膜，不含揮發(fā)性溶劑、環(huán)境污染小、安全性高，能耗低，占地小、設(shè)計緊湊、適合流水線操作，生產(chǎn)成本低，涂層性能優(yōu)異等多方面的優(yōu)勢。
光引發(fā)劑是光固化體系中的關(guān)鍵材料，與活性稀釋劑、低聚物、助劑等原材料形成配方產(chǎn)品，再應用至終端用戶；光引發(fā)劑用量雖然不大，但在光固化體系中占有重要地位。
這里需要注意的是，實踐中不少廠商可能都會遇到過油墨表干不良的問題，有些廠商會不斷增加光引發(fā)劑，甚至會增加到20%、30%，其實光引發(fā)劑如果增加多了，會產(chǎn)生價格上漲，也會出現(xiàn)物理性的變化，會發(fā)黃。
UV上下游行業(yè)示意圖
行業(yè)市場發(fā)展趨勢
第一，近年來，國家及各省市各級政府不斷出臺環(huán)保法規(guī)、標準，對減少溶劑型涂料、油墨、膠粘劑產(chǎn)品的使用，及促進環(huán)保型產(chǎn)品使用提出了明確的計劃和目標，有關(guān)法規(guī)政策對UV光固化產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到了積極促進作用。首先，由于我國將長期持續(xù)加大力度推動生態(tài)文明建設(shè)和生態(tài)環(huán)境保護，預計未來環(huán)保監(jiān)管的不斷加強將繼續(xù)推動UV光固化產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定增長。
第二，作為一種先進的材料表面處理技術(shù)，UV光固化技術(shù)的高效、節(jié)能、經(jīng)濟等特點，能夠滿足下游家 具、建材、印刷、PCB、金屬加工、光纖、3D打印等眾多制造業(yè)自動化、清潔化、提升效率、降低成本的業(yè)務(wù)發(fā)展需要。
第三，近年來，以UVLED、大分子光引發(fā)劑、水性UV光固化配方產(chǎn)品等新技術(shù)、新產(chǎn)品為代表，UV光固化技術(shù)在涂料、油墨等行業(yè)的應用量不斷提高，未來隨著行業(yè)內(nèi)的持續(xù)研發(fā)創(chuàng)新、技術(shù)進步，新產(chǎn)品、新技術(shù)不斷推陳出新，UV光固化技術(shù)的應用領(lǐng)域、應用場景將得到持續(xù)拓展。
1.LED UV光源與傳統(tǒng)UV燈的對比
汞燈特性：
（1）多波段，但耗電量大，多余波段產(chǎn)生熱能；
（2）使用壽命短，平均壽命1000小時；
（3）需要預熱，點亮3分鐘才能達到峰值；
（4）在工作狀態(tài)時會產(chǎn)生有害氣體-臭氧；
（5）發(fā)熱量大，紫外線出光率23%，有些行業(yè)不適應用；
（6）燈管含水銀，廢棄燈管需要特殊處理；
（7）采用高電壓激發(fā)（最高達5000V）,危險性大；
（8）輔助設(shè)備多，占地面積大；
UVLED優(yōu)點：
（1）壽命超長：使用壽命是傳統(tǒng)汞燈式固化機的10倍以上，使用壽命達可20000小時。
（2）冷光源、無熱輻射，被照品表面溫升低，解決光通訊、液晶生產(chǎn)中長期存在的熱傷害問題。
（3）發(fā)熱量小，可解決汞燈噴繪設(shè)備發(fā)熱量大、工作人員難以忍受的問題。
（4）瞬間點亮，不需要預熱即刻達到最大額定功率紫外輸出。
（5）使用壽命不受開閉次數(shù)影響。
（6）能量高，光輸出穩(wěn)定，照射均勻效果好，提高生產(chǎn)效率。
（7）可定制有效照射區(qū)域，長度從7mm到1000mm。
（8）不含汞，也不會產(chǎn)生臭氧，是替代傳統(tǒng)光源技術(shù)的一種更安全、更環(huán)保的選擇。
（9）低消耗，耗電量僅為傳統(tǒng)汞燈式固化機的20%，能節(jié)約80%電量。
UVLED也存在一些問題，比如波段單一，芯片單一波段；有效照射距離短(10mm-50mm)；燈珠價格昂貴；大規(guī)模量產(chǎn)難度高。
UVLED成套光源構(gòu)成
UVLED成套光源價格昂貴
燈珠價格，無機封裝及高光強燈珠價格昂貴，成本在成套設(shè)備中占比40%，目前急需封裝工藝可靠，出光效率更高的燈珠。
冷卻系統(tǒng)占成套光源成本20%。
UVA波段出光效率約占50%，急需提高燈珠的發(fā)光效率，多發(fā)光自然少發(fā)熱，冷卻系統(tǒng)的成本也會下降。
夾具占成套光源成本10%
非標夾具制作成本高，制作周期長。不能大規(guī)模量產(chǎn)，夾具表面處理（氧化及發(fā)黑）造成環(huán)境污染，急需低污染量產(chǎn)化環(huán)保材料代替。
UVLED驅(qū)動電源
價格昂貴，約占成套光源成本30%，針對UVLED驅(qū)動電源品種及生產(chǎn)廠家稀缺，特別對燈珠工作狀態(tài)及反饋功能缺失。急需符合UVLED燈具的智能化電源廠家配合。
不同于白光照明用電源，UV LED用電源有一些特殊要求，因為它屬于工業(yè)生產(chǎn)類，燈具在客戶的設(shè)備里是不能有故障的，需要更可靠的驅(qū)動電源和對燈珠狀態(tài)的反饋過程。所以智能型驅(qū)動電源對于UVLED環(huán)節(jié)非常重要，但是從事智能電源開發(fā)的公司相對比較少，還需要相關(guān)企業(yè)進一步探討。
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