Perché la maggior parte delle lampade UV industriali non funziona (e come costruirne una che funzioni davvero)
Abbiamo trascorso del tempo visitando 3.000 stabilimenti di stampa diversi. Volevamo capire dove, nella realtà, questi sistemi UV smettono di funzionare.
Quello che abbiamo scoperto è che c’è una grande differenza tra una lampada che sembra funzionare bene in laboratorio e una che riesce effettivamente a resistere alle condizioni difficili presente in un ambiente di produzione. In uno stabilimento reale, non ci si preoccupa soltanto dell’output massimo indicato nelle specifiche tecniche; si cerca semplicemente di mantenere una dose costante di radiazioni UVC sul materiale da trattare, nonostante le vibrazioni della macchina e il calore presente nella stanza.
La realtà fisica
La maggior parte delle lampade germicidali utilizza vapore di mercurio a bassa pressione per produrre radiazioni a lunghezza d’onda di 253,7 nm. Ma non basta semplicemente utilizzare una lampada qualsiasi: bisogna considerare due fattori fondamentali: la distanza tra la lampada e il materiale da trattare, e la velocità di movimento del materiale stesso. È matematica semplice: se la velocità del materiale aumenta, è necessario un maggior potere di uscita della lampada. Altrimenti, il materiale attraversa la camera troppo in fretta, prima che le radiazioni UV possano svolgere il loro compito.
Mantenere tutto sicuro (e fresco)
Per quanto riguarda la sicurezza, è fondamentale utilizzare dispositivi di protezione adeguati. Utilizziamo vetro di quarzo di alta qualità, poiché permette alle radiazioni UVC di passare senza assorbire energia. Se il vetro assorbe troppa energia, la lampada si surriscalda e si distrugge molto rapidamente.
Inoltre, è necessario utilizzare dispositivi di sicurezza meccanici: se qualcuno apre la camera di trattamento, l’alimentazione elettrica deve essere interrotta immediatamente. Niente eccezioni.
Utilizziamo anche riflettori in alluminio per deviare i fotoni indesiderati verso il bersaglio. Questo rende il sistema più efficiente, ma allo stesso tempo fa sì che il rivestimento esterno della lampada si surriscaldi. Ecco perché molte persone commettono errori: se non si gestiscono correttamente i ventilatori di raffreddamento, la durata di vita della lampada diminuisce notevolmente – circa il 20% in più ad ogni 10 gradi di aumento della temperatura.
I compromessi che bisogna accettare
Le lampade ad alta intensità svolgono effettivamente il loro compito, ma sono molto dannose per gli elettrodi. Per evitare che si verifichino scariche elettriche, utilizziamo pin resistenti.
Bisogna anche decidere le dimensioni della lampada: è possibile optare per modelli compatti, ma è un rischio. Se tutto viene compresso troppo, c’è il rischio di shock termico per il vetro di quarzo. È quindi importante lasciare spazio al sistema per funzionare correttamente. Mantenendo un flusso d’aria costante, le lampade potranno durare così tanto quanto indicato dalle specifiche tecniche.