Trong quá trình sản xuất và lắp ráp các sản phẩm công nghiệp, một trong những thách thức lớn nhất mà doanh nghiệp phải đối mặt là tìm kiếm một loại keo kết dính hiệu quả, nhanh chóng và bền vững. Các loại keo truyền thống thường mất nhiều thời gian để khô và không đảm bảo độ bền cao, dẫn đến giảm hiệu suất làm việc và tăng chi phí sản xuất.

Keo UV khô nhanh bắt nguồn từ những năm 1960 và trở nên phổ biến từ cuối những năm 1980. Tại thời điểm đó, công nghệ keo khô nhanh bằng ánh sáng thu hút sự chú ý của nhiều ngành công nghiệp nhờ vào quá trình làm khô đặc biệt của nó khi sử dụng ánh sáng cực tím (UV) để tạo ra phản ứng hóa học. Keo UV hiện nay đã xuất hiện rất phổ biến trên thị trường và được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp sản xuất khác nhau. Bài viết này sẽ sẽ cung cấp một cái nhìn tổng quan về keo UV, từ cấu tạo, cơ chế hoạt động đến các ứng dụng thực tiễn và lợi ích mà nó mang lại.

 

1. Keo UV là gì?

Keo UV là tên gọi tắt của loại keo có thể đóng rắn khi tiếp xúc với ánh sáng cực tím (ultraviolet). Keo UV sẽ xảy ra phản ứng đóng rắn khi keo tiếp xúc với ánh sáng có bước sóng và năng lượng thích hợp, thường là UV-A hay còn gọi là ánh sáng xanh, có bước sóng xấp xỉ từ 365 nm đến 405 nm. Như vậy keo UV là cách gọi tên theo cơ chế khô thay vì thành phần của keo.

Bước sóng của ánh sáng dùng làm khô keo UV

 

2. Thành phần cơ bản của keo UV

Keo UV được cấu tạo từ ba thành phần chính là các monomer, oligomer và photoinitiator:

Monomer và oligomer là những chuỗi phân tử sẽ tạo nên cấu trúc của keo sau khi khô. Cấu trúc hóa học của monomer và oligomer quyết định nhiều đặc tính của keo như tính chất cơ học, khả năng kháng hóa chất, và khả năng chịu thời tiết. Ví dụ, giữa các cấu trúc béo và thơm, và giữa các chuỗi hydrocarbon, polyether, polyester, polyurethane, fluorocarbon, hoặc siloxane, có sự khác biệt đáng kể về các đặc tính này.

Chất quang hóa (Photoinitiator) Là thành phần kích hoạt phản ứng polymer hóa khi hấp thụ năng lượng từ ánh sáng UV. Quá trình này diễn ra qua việc photoinitiator phân hủy tạo ra các gốc tự do, bắt đầu quá trình polymer hóa các monomer và oligomer. Chất quang hóa là một phân tử có các đặc tính sau: 

• Độ nhạy sáng cao trong phạm vi bước sóng của nguồn phát UV.
• Khả năng hòa tan và phản ứng tốt trong hệ monomer/oligomer.
• Độ ổn định cao trong quá trình bảo quản và tuổi thọ của chất kết dính.

Việc điều chỉnh cấu trúc hóa học của monomer và oligomer là yếu tố quan trọng để tạo ra các vật liệu keo với đặc tính mong muốn. Trong quá trình polymer hóa, các monomer và oligomer phổ biến nhất là acrylic và methacrylate, nhờ tính chất và khả năng phổ biến trên thị trường. Các pre-polymer như epoxit, polyete, polyester, polyurethane thường được chức năng hóa bằng các hợp chất acrylic hoặc methacrylic để tăng cường khả năng đóng rắn dưới tia UV.

Thành phần cơ bản và các bước đóng rắn của keo UV

Việc chức năng hóa các loại pre-polymer khác như epoxit, polyete, polyester, polyurethane bằng các gốc acrylic hoặc methacrylic có thể có một số lợi ích nhất định:  

• Tính đa dạng của sản phẩm: Chức năng hóa các pre-polymer khác nhau giúp tạo ra một loạt sản phẩm monomer hoặc oligomer với tính chất đa dạng, đáp ứng nhiều yêu cầu và ứng dụng khác nhau
• Cải thiện tính chất: Việc chức năng hóa có thể cải thiện các đặc tính của monomer và oligomer như độ kết dính, khả năng chịu nhiệt, tính linh hoạt và khả năng kháng hóa chất, tăng hiệu suất và độ bền của sản phẩm cuối cùng.  
• Đáp ứng nhu cầu cụ thể: Các yêu cầu đặc thù từ thị trường hoặc ứng dụng cụ thể có thể không được đáp ứng hoàn hảo bởi các monomer và oligomer acrylic có sẵn. Việc chức năng hóa các pre-polymer khác giúp tạo ra các sản phẩm phù hợp hơn với những yêu cầu đặc biệt này.

Tóm lại, thông qua điều chỉnh và chức năng hóa các thành phần của keo UV gồm monomer, oligomer, và photoinitiator, nhà sản xuất keo có thể tạo ra những loại keo với đặc tính mong muốn cho nhiều ứng dụng khác nhau.

Để sử dụng keo UV hiệu quả, cần hiểu rõ cơ chế khô của loại keo này nhằm lựa chọn phương pháp làm khô keo phù hợp và tối ưu hóa quy trình sản xuất. Với nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực keo UV, Prostech tự hào mang đến cho khách hàng những tư vấn chuyên môn về loại keo và quy trình phù hợp với từng ứng dụng cụ thể. Hãy liên hệ với chúng tôi để biết thêm thông tin chi tiết:

Dán ống bằng keo UV

Keo UV mang lại nhiều lợi ích vượt trội cho các ứng dụng công nghiệp và sản xuất. Dưới đây là một số lợi ích nổi bật của keo UV:

• Tốc độ đóng rắn nhanh: Có thể tùy chỉnh tốc độ đóng rắn của keo một cách dễ dàng, phù hợp với yêu cầu sản xuất – ví dụ có thể có thể tăng tốc độ làm khô cũng như tăng năng suất khi bổ sung thêm đèn sấy vào dây chuyền sản xuất.
• Khả năng kết dính vượt trội: Keo UV sở hữu độ bám dính chắc chắn trên đa dạng vật liệu, mang lại mối nối bền bỉ theo thời gian.
• Linh hoạt và dễ dàng điều chỉnh: Keo chỉ khô nhanh khi tiếp xúc với ánh sáng UV. Điều này cho phép người dùng dễ dàng điều chỉnh các bộ phận, mối dán trước khi cố định hoàn toàn, đảm bảo độ chính xác cao.
• An toàn: Keo không chứa dung môi, không bắt cháy, đảm bảo an toàn trong quá trình sử dụng.
• Dễ sử dụng: Keo UV là keo một thành phần, không yêu cầu pha trộn nên có thể sử dụng một cách dễ dàng.
• Tiết kiệm chi phí: Hệ thống đèn sấy UV tiêu thụ điện năng thấp hơn so với lò sấy nhiệt, giúp chúng ta tiết kiệm đáng kể chi phí vận hành.
• Tiết kiệm diện tích: Hệ thống đèn sấy UV thường khá nhỏ, phù hợp với mọi không gian làm việc.
• Tính thẩm mỹ cao: Keo UV thường có dạng trong suốt, bề mặt kết dính đẹp, tăng tính thẩm mỹ cho sản phẩm.

Keo UV có nhiều ưu điểm nổi bật nhưng cũng tồn tại một số hạn chế như yêu cầu hệ thống sấy keo, khả năng tương thích với bề mặt,… Keo UV thường là keo một thành phần cho phép thao tác sử dụng dễ dàng mặc dù đối với một số ứng dụng cần có chất kích hoạt hoặc lớp lót để cải thiện độ bám dính và/hoặc quá trình đóng rắn, đặc biệt tại các vị trí keo bị che khuất khỏi nguồn sáng UV. Để phản ứng polyme hóa có thể xảy ra, keo cần tiếp xúc với ánh sáng UV vì vậy ít nhất một bề mặt cần dán phải trong suốt hoặc mờ đục để ánh sáng UV có thể truyền qua. Tuy nhiên, các phát triển gần đây đã nghiên cứu các sản phẩm “dual-cure” cho phép keo UV khô bằng hai cơ chế như UV-nhiệt, UV-độ ẩm, UV-yếm khí, từ đó giúp cho keo tại các vị trí khuất sáng được khô hoàn toàn. Prostech cung cấp các giải pháp giúp cho giải quyết các hạn chế này và tối ưu quy trình như sản phẩm và hệ thống sấy UV phù hợp cho các ứng dụng khác nhau trên các ngành công nghiệp sản xuất khác nhau.

 

4. Khi nào nên sử dụng keo UV?

Keo UV nên được sử dụng trong các trường hợp sau đây:

• Yêu cầu đóng rắn nhanh chóng: Keo UV đáp ứng tốt trong các quy trình cần độ nhanh nhạy cao, với khả năng đóng rắn chỉ trong vài giây khi tiếp xúc với ánh sáng UV. Điều này giúp tăng tốc quy trình sản xuất và giảm thời gian chờ đợi.
• Tối ưu hóa quy trình sản xuất: Với tính chất “cure-on-demand”, keo UV được ưa chuộng trong lắp ráp các chi tiết lớn và quy trình sản xuất đòi hỏi tốc độ xử lý nhanh, từ đó giảm chi phí sản xuất và tăng hiệu suất.
• Ứng dụng trong các ngành yêu cầu sự chính xác cao: Vì khả năng kiểm soát chính xác thời gian và vị trí đóng rắn, keo UV thích hợp cho các ứng dụng yêu cầu sự chính xác như điện tử, y tế, và công nghiệp bao bì.
• Tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường: Keo UV không chứa dung môi và yêu cầu năng lượng thấp, giúp giảm thiểu khí thải độc hại và bảo vệ môi trường.

5. Ứng dụng của keo UV

Trừ khi ánh sáng là chùm tia điện tử, các quá trình quang hóa diễn ra theo gradient, tức là tác động của ánh sáng mạnh nhất ở bề mặt và giảm dần khi đi vào bên trong vật liệu. Lý do gây ra vấn đề này là do sự cạnh tranh giữa hấp thụ ánh sáng và sự xâm nhập của ánh sáng trong phản ứng. Do đó, keo UV được sử dụng chủ yếu trong các lĩnh vực cần lớp polyme mỏng như lớp phủ, mực và chất kết dính.

Ứng dụng của keo UV trong công nghiệp điện tử

Trong công nghiệp điện tử, keo UV được sử dụng rộng rãi để lắp ráp và bảo vệ linh kiện điện tử như chip, mạch in, và các module. Đặc tính đóng rắn nhanh chóng của keo UV giúp tăng tốc quy trình sản xuất và đảm bảo sự ổn định của các thiết bị trong môi trường công nghiệp. Ngoài ra, keo UV cũng được áp dụng để phủ lớp bảo vệ (conformal coating) bảng mạch điện tử và là thành phần trong mực in điện tử, giúp cải thiện hiệu suất và tính linh hoạt của sản phẩm điện tử.

Danh sách bài viết

Lớp phủ bằng UV để bảo vệ bảng mạch in

 

Ứng dụng của keo UV trong Ngành y tế

Keo UV là công nghệ được sử dụng phổ biến trong ngành y tế nhờ vào khả năng đóng rắn nhanh dưới ánh sáng UV. Các ứng dụng chủ yếu bao gồm đánh dấu, trang trí và gắn kết các thiết bị y tế, từ máy móc phẫu thuật đến các dụng cụ y khoa, cũng như làm lớp phủ bảo vệ chúng khỏi môi trường bên ngoài.

Keo UV gắn ống thông y tế

 

Ứng dụng của keo UV trong Công nghiệp ô tô

Trong ngành ô tô, keo UV giúp gắn kết các bộ phận nhựa và kim loại, tạo ra các liên kết bền vững và chịu được điều kiện môi trường khắc nghiệt. Keo UV cũng được dùng để hàn kín các đèn pha và đèn hậu, đảm bảo không bị rò rỉ nước.

Một số ứng dụng của keo UV trong lắp ráp nội thất ô tô

Ứng dụng của keo UV trong sản xuất các thiết bị gia dụng

Trong sản xuất máy giặt và lò vi sóng, keo UV được sử dụng để lắp ráp các bộ phận trong suốt và siêu mỏng như bảng điều khiển và cửa kính của lò vi sóng, cũng như các mạch điện tử nhỏ trong máy giặt. Điều này giúp bảo vệ và giữ cho các bề mặt trong suốt và các bộ phận nhạy cảm được bảo đảm tính chính xác và độ bền trong quá trình sử dụng.

Một số ứng dụng của keo UV trong sản xuất máy giặt

Ứng Dụng của keo UV trong Ngành Hàng Không Vũ Trụ

Keo UV có nhiều ứng dụng trong kỹ thuật hàng không vũ trụ, bao gồm gắn kết các vật liệu trong suốt như khung cửa sổ và mái che trên máy bay để đảm bảo tính thẩm mỹ và đồng nhất. Nó cũng được sử dụng để bịt kín và đệm các bộ phận quan trọng như hệ thống chất lỏng và điều áp cabin, đảm bảo hiệu quả và an toàn cho hệ thống máy bay. Keo UV cũng đóng vai trò quan trọng trong việc liên kết các vật liệu composite, giúp tạo ra các bộ phận nhẹ và bền vững trong sản xuất các máy bay hiện đại.

Một số ứng dụng của keo UV trong sản xuất máy bay

 

6. Dải sản phẩm keo UV Prostech cung cấp

XinYuan Việt Nam là đơn vị phân phối keo UV chính hãng của các thương hiệu lớn như Permabond, Loctile,DYMAX… Với nhiều năm kinh nghiệm, XinYuan Việt Nam đã cung cấp sản phẩm cho hàng nghìn nhà sản xuất lớn nhỏ trên toàn quốc. 

THÔNG TIN LIÊN HỆ

Liên quan

• Vật liệu tản nhiệt bề mặt TIMs và hiệu quả tản nhiệt cho PCB
• Phủ bảo vệ mạch điện tử bằng keo UV và ứng dụng trong ngành ô tô
• Phân loại hóa chất như thế nào? Cách ghi nhãn hóa chất
• Giấy lau phòng sạch (Clean room wiper) chuyên dụng, an toàn
• Keo dán 3M là gì? đặc điểm và ứng dụng của keo 3M?
• Cách chọn đầu mỏ hàn nung
• Các phương pháp chống tĩnh điện trong phòng sạch
• Tìm hiểu thêm về keo cemedine công nghiệp
• Xi lanh khí nén Airtac có tốt không? Có nên mua xi lanh khí nén Airtac
• Một số ứng dụng của xy lanh khí nén airtac trong công nghiệp