光ファイバーコート材硬化装置用UVランプ光源をUV-LEDに置き換え

製品分類

UV-LED光源
装置

光ファイバーコート剤硬化装置
業界

光ファイバ製造
波長

365nm
照射エリア

320mm
課題

光ファイバーコート材硬化装置に使用するUVランプ光源をLEDに置き換え
用途

硬化・接着

お客様の課題

設備の老朽化に伴い、水冷式UVランプ光源の買い替えを検討されていました。
既存の水冷式UVランプ光源では、UVランプの交換や水冷ユニットのメンテナンスに手間がかかる点が課題となっており、光源を買い替える際には装置のコンパクト化や良好なメンテナンス性も求められていました。こうした背景からUV-LED光源が選択肢のひとつに挙がり、弊社へご相談いただきました。

提案・導入効果

まず弊社のスポット照射用のデモ機にて、お客様が使用している光ファイバーコート材が硬化するか確認しました。
数種類の波長にて硬化試験を行っていただいた結果、窒素雰囲気下・波長365nmにてコート剤が硬化することが確認されました。
上記の条件をもとに光学シミュレーションを行い、UV光が光ファイバー(コート剤)に均一に照射されるよう、UV-LEDを縦方向のライン状に配置した照射ヘッド3台を、光ファイバーの通過経路を取り囲むよう120°間隔で配置しました。
さらに、UV-LEDの先端にロッドレンズを配置して光を集光させるとともに、UV反射ミラーを用いてUV光のロスを低減することで、硬化に十分な量のUV光を光ファイバーに照射できる構成としました。

展開図面
照度分布
製品画像1
製品画像２

設計のポイント

既存のランプ式光源と入れ替えて弊社のUV-LED光源を設置するため、ランプ式光源の位置関係や光ファイバーの通過経路、取り付け穴や取り付け可能エリアなどの詳細な採寸を行い、設備に大きな改造を行うことなくLED光源を配置できるよう設計を行いました。
また、冷却方法は水冷ではなくFANによる強制空冷といたしました。冷却能力を担保しつつ騒音を抑えるため、やや大型のFANを1ラインにつき4つ配置することにより、既存のランプ式光源より騒音を抑えることができました。

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