Inerte UV-LED-Kammer BSL-01i
Die BSL-01i ist eine kompakte UV-LED-Bestrahlungskammer für die Härtung und Klebung unter Inertbedingungen. Auf einem Innenraum von 20 × 20 × 20 cm erreicht sie mit moderner UV-LED-Technologie eine Bestrahlungsstärke von bis zu 800 mW/cm² – das 80-Fache unserer klassischen Bestrahlungskammern. Als Tischgerät ist sie nach DIN EN 12198 in Gruppe 0 klassifiziert und damit für Labore und Manufakturen geeignet.
Ein nahezu luftdichtes Design mit getrennten Gasein- und -auslässen ermöglicht Bestrahlungen unter Inertbedingungen. Hierzu empfehlen wir, Stickstoff als Spülgas mit leichtem Überdruck zu verwenden. Die Messung der O2-Konzentration kann hierzu optional am rückseitigen Gasauslass durchgeführt werden.
Der integrierte Timer steuert die Bestrahlung exakt. Für noch bessere Ergebnisse empfehlen wir einen unserer kalibrierten UVA+-Sensoren. Die Dosiskontrolle ist bei der UV-LED-Kammer BSL-01i bereits in den Steuerungseinheiten UV-MAT Touch und UV-MAT integriert. Mit einem optionalen Sensor misst der UV-MAT die Bestrahlungsstärke kontinuierlich und beendet bei der eingestellten Zieldosis die Bestrahlung.
Für unterschiedliche Anwendungen stehen die Wellenlängen 365 nm, 385 nm, 395 nm, 405 nm und 450 nm zur Verfügung. Optional können zwei Wellenlängen getrennt gesteuert werden. Dies ist optimal für Anwendungen im Labor oder bei Produktwechseln. Damit kann die Bestrahlungskammer perfekt auf die Anforderungen des Photoinitiators angepasst werden. Durch die freie Einstellbarkeit der Bestrahlungsstärke und der Bestrahlungszeit können die optimalen Parameter zuverlässig bestimmt werden.
Wir bieten die BSL-01i mit drei Bestrahlungsstärken an:
- 0 bis 800 mW/cm² (Version HO)
- 0 bis 400 mW/cm² (Version ECO)
- 0 bis 200 mW/cm² (Version ECO+)
Die Bestrahlungsstärke ist dabei von 1 % bis 100 % einstellbar. Durch den geringen Wärmeeintrag der UV-LEDs wird eine thermische Schädigung der Proben zudem minimiert. Für eine Probentemperierung ist eine Heiz-/Kühlplatte optional erhältlich.
In der vollständig geschlossenen und sicherheitsüberwachten Bestrahlungskammer ist das Bedienpersonal beim Handling vor UV-Strahlung komplett geschützt.
Bestrahlungsstärke und Dosis der BSL-01i berechnen
Die BSL-01i vorab virtuell aufbauen:
Bestrahlungsstärke, Homogenität und Belichtungszeit je LED-Wellenlänge berechnen.
Sauerstoffinhibierung: warum die Oberfläche klebrig bleibt
Eine UV-Härtung ist eine radikalische Kettenreaktion: Der Photoinitiator zerfällt, das entstehende Radikal startet die Kette, die Kette wächst, bis sie auf ein anderes Radikal trifft. Sauerstoff greift genau dort ein. Er fängt das wachsende Radikal ab und bildet ein Peroxyradikal, das die Kette nicht weiterträgt. Die Reaktion bricht ab, bevor sie angefangen hat.
Das ist kein Randeffekt, sondern ein Oberflächeneffekt – und zwar aus einem einfachen Grund: In der Tiefe ist der gelöste Sauerstoff nach den ersten Radikalen aufgebraucht, dort härtet es normal. An der Oberfläche wird er aus der Luft laufend nachgeliefert. Das Ergebnis ist eine Schicht, die unterhalb durchgehärtet und obenauf klebrig ist. Sie ist dünn, je nach Formulierung und Bestrahlungsstärke in der Größenordnung einiger Mikrometer – aber es ist genau die Schicht, die man anfasst, misst, lackiert und verklebt.
Die Folgen reichen weiter als das klebrige Gefühl: Der Glanz stimmt nicht, eine zweite Schicht haftet schlechter, und unreagiertes Monomer bleibt migrationsfähig – was bei Lebensmittelkontakt und in der Medizintechnik über die Freigabe entscheidet.
Gegen die Sauerstoffinhibierung hilft mehr Bestrahlungsstärke, mehr Initiator, ein Aminsynergist oder eine Abdeckfolie. Jedes dieser Mittel verändert die Formulierung oder den Prozess. Der Sauerstoff selbst wegzunehmen verändert keines von beidem – und genau dafür ist die BSL-01i gebaut: nahezu luftdichtes Gehäuse, getrennte Gasein- und -auslässe, Stickstoff als Spülgas mit leichtem Überdruck, und die Messung der O₂-Konzentration optional am rückseitigen Gasauslass – damit die Inertisierung eine belegte Größe ist und keine Annahme.
Für den Laborversuch heißt das: Derselbe Klebstoff lässt sich einmal unter Luft und einmal unter Stickstoff bei gleicher Dosis härten. Der Unterschied zwischen beiden Proben ist die Sauerstoffinhibierung.
Belichtungszeit der BSL-01i vorab berechnen
Mit bis zu 800 mW/cm² verkürzt die BSL-01i Belichtungszeiten auf Sekunden – umso wichtiger ist die Vorabschätzung. Der UV-Bestrahlungskammer-Simulator berechnet für den Innenraum von 20 × 20 × 20 cm die Bestrahlungsstärke in der gewählten Messebene und zeigt, nach welcher Zeit eine Zieldosis erreicht ist.
Technische Daten Hochleistungs-UV-LED-Kammer BSL-01i
| Innenmaße | 20 × 20 × 20 cm |
| Abmessungen, Kammer | 35 × 27 × 45 cm (B x T x H) |
| Gewicht | ca. 20 kg |
| Leistungsaufnahme | 200 W – 650 W |
| Netzanschluss | 110–230 V, 50/60 Hz |
| Betriebstemperatur | 10 bis 40 °C |
| Lagertemperatur | -10 bis 60 °C |
| Luftfeuchtigkeit | < 80 %, nicht kondensierend |
| Kühlung | Luftkühlung |
| Probentemperatur | Erwärmung der Proben durch hohe UV-Bestrahlung bei langer Belichtung |
| Klassifizierung | Gruppe 0 nach DIN EN 12198:2000 |
| Timer | 0,01 s bis 9999 h |
| Auslösung | 0,01 s |
| Dosissteuerung | mit opt. Sensor |
| Sicherheitsüberwachung | Übertemperatur, Türkontakt |
| Gaseinlass / Gasauslass | Festo QSK-G1/4-10 für 10 mm Schlauchdurchmesser |
| PC-Schnittstelle | USB 2.0 |
Spektren der Bestrahlungskammer BSL-01i
Die BSL-01i wird mit einer der fünf Wellenlängen 365, 385, 395, 405 und 450 nm bestückt; jede LED emittiert schmalbandig mit 10 bis 20 nm Halbwertsbreite. Optional lassen sich zwei Wellenlängen einbauen und getrennt steuern, etwa eine für die Durchhärtung und eine für die Oberfläche. Unter Stickstoff entfällt die Sauerstoffinhibierung, sodass die Oberfläche auch bei geringerer Dosis durchhärtet.
Bestrahlungsstärke, Gleichmäßigkeit und LEDs
Die Kammer ist in drei Leistungsstufen erhältlich. Angegeben sind die typischen Bestrahlungsstärken in einer Innenraumhöhe von 30 mm; die Grundausführung ist EcO+, die Stufen EcO und HO sind als Upgrade bestellbar.
| Wellenlänge | EcO+ | EcO | HO |
|---|---|---|---|
| 365 nm | 100 mW/cm² | 200 mW/cm² | 400 mW/cm² |
| 385, 395, 405 nm | 150 mW/cm² | 300 mW/cm² | 600 mW/cm² |
| 450 nm | 200 mW/cm² | 400 mW/cm² | 800 mW/cm² |
Die Tabelle gibt die Bestrahlungsstärke über der Bestrahlungsfläche von 20 × 20 cm² wieder: jede Zelle steht für ein Feld dieser Fläche, der Wert für die dort gemessene Bestrahlungsstärke in Prozent des Maximums. Über die mittleren Felder liegt sie bei 90 % und mehr, an den Rändern fällt sie auf etwa 60 %. Es sind orientierende Werte – die tatsächliche Verteilung hängt von der Wellenlänge, der Leistungsstufe und der Höhe der Probe ab.
| 82 % | 87 % | 89 % | 84 % | 75 % |
| 91 % | 95 % | 98 % | 92 % | 82 % |
| 95 % | 98 % | 100 % | 97 % | 88 % |
| 84 % | 89 % | 90 % | 85 % | 78 % |
| 64 % | 71 % | 73 % | 68 % | 59 % |
| Wellenlänge | 365, 385, 395, 405, 450 nm |
| Peakwellenlänge | ± 5 nm |
| Emission, FWHM | 10 bis 20 nm |
Ausstattung im Detail
Die Bestrahlungskammer ist modular erweiterbar und damit auf unterschiedliche Anwendungen anpassbar. Folgende Funktionen sind immer enthalten:
 | Dosissteuerung Die Bestrahlungsstärke wird kontinuierlich gemessen; bei der eingestellten Zieldosis beendet der UV-MAT die Bestrahlung. Der UV-MAT Touch bietet dieselben Funktionen, vereinfacht aber die Bedienung und die Dokumentation. |
 | Dimmung und Spektralanpassung Die LEDs lassen sich von 2 % bis 100 % stufenlos dimmen. Sie sind für verschiedene Anwendungen in fünf Wellenlängen erhältlich; optional stehen in einer Kammer zwei Wellenlängen zur Verfügung, die getrennt angesteuert werden. |
 | Timer Alternativ zur Dosissteuerung bietet der UV-MAT einen einstellbaren Timer für zeitgesteuerte Bestrahlungen zwischen 0,01 s und 9999 h. |
 | Bestrahlungsprotokolle Die Bestrahlungen lassen sich mit einem PC aufzeichnen. Der UV-MAT Touch zeichnet sie auch ohne PC auf einen USB-Stick auf. |
Die beiden Bestrahlungssteuerungen im Vergleich
| Merkmal |  | |
|---|---|---|
| Display | kapazitives Touchdisplay | monochrom, 128 × 64 px |
| Speicher | USB-Stick | – |
| Anzahl Kanäle | 1 | 1 |
| Bestrahlungsstärke-, Dosis- und Temperaturmessung | ja | ja |
| Zeit- und dosisgesteuerte Bestrahlungen | ja | ja |
| Aufzeichnungen von Messungen | ja | – |
| Oszilloskopansicht | ja | – |
| Screenshots auf USB-Stick speicherbar | ja | – |
| Pausieren und Wiederstarten von Bestrahlungen | ja | – |
| Notizen und Kommentare zur Bestrahlung hinzufügen | ja | – |
| Remotesteuerung vom PC | ja | – |
| Bestrahlungsprotokolle | auf USB-Stick | am PC |
| Benutzersteuerung und Adminmodus | ja | – |
| Einfache Firmware-Upgrades | ja | ja |
Beide Steuerungen nutzen dieselben Sensoren; ein Sensor lässt sich also an beiden Geräten verwenden.
Der UV-MAT Touch wird über einen hochauflösenden kapazitiven Touchscreen bedient. Ein Cortex-ARM-Prozessor sorgt für Langlebigkeit und Updatefähigkeit – neue Funktionen lassen sich direkt vor Ort aufspielen. Gerät und PC-Software sind mit Windows 10 und 11 verträglich. Dargestellt werden Ein- und Mehrkanalbestrahlungen numerisch und grafisch, dazu Oszillogramme und die Einstellungen. Die Parametrisierung erfolgt direkt am Gerät und ist passwortgeschützt.
| Sensoranschlüsse | 24 bit, volldigital |
| Anzahl Sensoranschlüsse | 1 |
| Dosis-Einstellbereich | 0 bis 1.000.000 J/cm² |
| Dosis-Auflösung | 1 mJ/cm² |
| Bestrahlungsdauer | 0,01 s bis 9999 h |
| PC-Schnittstelle | USB 2.0 |
| Sensorerkennung | ja |
| Abmessungen | 185 × 251 × 100 mm |
| Zulässige Betriebstemperatur | 5 bis 60 °C |
| Merkmal | UV-MAT Touch | UV-MAT |
|---|---|---|
| Display | kapazitives Touchdisplay, 5″ WVGA | grafisch, 128 × 64 px, monochrom |
| Displayausgabe | Bestrahlungsstärke und Dosis, Oszilloskopansicht | Bestrahlungsstärke und Dosis |
| Datenaufzeichnungsrate | einstellbar: 1 s bis 1 h | – |
| Aufzeichnungsdauer | > 24.000 h | – |
| Speicherschnittstelle | 1 × USB-Stick (bis 32 GB) | Datenexport per USB |
Optionen
Über die Grundausstattung hinaus sind diese Optionen erhältlich:
Heiz-/Kühlplatte Für Produkte und Prozesse, die eine höhere oder niedrigere Temperatur benötigen, ist eine Heiz- und Kühlplatte erhältlich. Sie wird in den Innenraum eingesetzt und temperiert das Bestrahlungsgut unabhängig von der Erwärmung durch die LEDs. | |
 | Remote-Steuerungsoption Komplexe, mehrstufige Bestrahlungen – etwa eine Vorbestrahlung bei geringer Bestrahlungsstärke und anschließend eine hochintensive Bestrahlung – lassen sich mit der Remote-Steuerungsoption parametrisieren. Möglich sind bis zu 30 dosis- oder zeitgesteuerte Schritte und Pausen. Gleichzeitig wird die Bestrahlung am PC protokolliert und gespeichert. |
Technische Daten der Radiometersensoren
Die kalibrierten Radiometersensoren sind für jede LED-Wellenlänge erhältlich. Sie sind rückführbar kalibriert, nachkalibrierbar und werden mit Werkskalibrierzertifikat ausgeliefert; eine Kalibrierung nach ISO/IEC 17025 mit DAkkS-Zertifikat aus unserem akkreditierten Kalibrierlabor ist optional erhältlich. Die angegebenen Messbereiche sind unsere Empfehlung und lassen sich auf Wunsch anpassen – geben Sie das bitte bei der Bestellung an.
| Sensortyp | UVA+ |
| Spektralbereich | 330 bis 455 nm |
| Messbereich, typisch | 0 bis 10 W/cm² |
| Auflösung | 1 µW/cm² |
| Dosismessbereich | 0 bis 100 MJ/cm² |
| Dynamikbereich | bis zu 10⁷ |
| AD-Wandlung | 24 bit |
| Temperatursensor | integriert |
| Abmessungen | Ø 40 mm, Höhe 35 mm |
| Optische Fläche | Ø 6 mm |
| Gewicht | 160 g |
| Anschlusskabel | 1,8 m |
| Betriebstemperatur | 0 bis 40 °C |
| Lagertemperatur | -10 bis 60 °C |
| Luftfeuchtigkeit | < 80 %, nicht kondensierend |
Bestellnummern, Lieferumfang, Zubehör und Versionen
| Ausführung | Bestellnummer |
|---|---|
| BSL-01i ECO+ Version | 860901L-ECO+ |
Die inerte UV-LED-Kammer wird in der Leistungsstufe ECO+ geliefert; bitte geben Sie die gewünschte Wellenlänge bei der Bestellung an.
| Wellenlänge | Ergänzung der Bestellnummer |
|---|---|
| 365 nm | 365 nm |
| 385 nm | 385 nm |
| 395 nm | 395 nm |
| 405 nm | 405 nm |
| 450 nm | 450 nm |
Die Bestellnummer setzt sich aus Ausführung und Wellenlänge zusammen – für BSL-01i ECO+ Version bei 365 nm also 860901L-ECO+ 365 nm. Die Peakwellenlänge liegt innerhalb von ± 5 nm.
| Ausführung | Bestellnummer |
|---|---|
| UV-MAT TOUCH | 820930L |
| UV-MAT | 820920L |
Die Kammer wird über den UV-MAT gesteuert – wahlweise mit grafischem Display oder als UV-MAT Touch mit 5-Zoll-Touchdisplay und Oszilloskopansicht.
| Ausführung | Bestellnummer |
|---|---|
| Upgrade auf ECO Version | 860901L1 |
| Upgrade auf HO Version | 860901L2 |
Die Grundausführung ECO+ lässt sich auf die Stufen ECO und HO aufrüsten – jede Stufe erhöht die verfügbare Bestrahlungsstärke.
EcO und HO heben die Bestrahlungsstärke an; die Werte je Wellenlänge stehen weiter oben unter „Bestrahlungsstärken je Leistungsstufe“.
| Bestellnummer | 860801X2 |
|---|---|
| Wählbare Wellenlängen | 365 nm, 385 nm, 395 nm, 405 nm, 450 nm |
Die Kammer lässt sich mit einer zweiten Wellenlänge bestücken; beide werden getrennt angesteuert. Bei zwei Wellenlängen steht je Wellenlänge die halbe Bestrahlungsstärke zur Verfügung.
| Bezeichnung | Bestellnummer |
|---|---|
| PC-Software UV-MAT TOUCH | 860901 |
| UVA+ Sensor | 814447 |
| Heiz-/Kühlplatte | 860901L-HC |
| Bezeichnung | Bestellnummer |
|---|---|
| Kalibrierung | 17025 |
Akkreditierte Kalibrierung nach ISO/IEC 17025 in unserem eigenen Kalibrierlabor.
Die Sensoren werden standardmäßig mit Werkskalibrierzertifikat ausgeliefert; die Kalibrierung nach ISO/IEC 17025 mit DAkkS-Zertifikat ist optional erhältlich.
Veröffentlichungen mit BSL-01i
Die 10 jüngsten Arbeiten, in denen mit BSL-01i gearbeitet wurde. Die vollständige, durchsuchbare Liste steht im Veröffentlichungsfinder.
Häufige Fragen: BSL-01i
Bei 800 mW/cm² in der Version HO ist 1 J/cm² nach 1,25 Sekunden eingebracht, 5 J/cm² nach 6,3 Sekunden und 10 J/cm² nach 12,5 Sekunden. Dieselben 10 J/cm² brauchen in einer klassischen UVA-Kammer mit 8 mW/cm² rund 21 Minuten. Die Nachhärtung verkürzt sich damit von Minuten auf Sekunden. Eine allgemein übertragbare Zeitangabe folgt daraus aber nicht: Maßgeblich ist die Zieldosis des Harzes, und eine Zeit bedeutet nur so lange dieselbe Dosis, wie Quelle, Abstand und Bauteilgeometrie gleich bleiben. Lässt die LED-Leistung über die Betriebsdauer nach, sinkt bei unveränderter Zeit die Dosis, ohne dass es am Gerät sichtbar wird. Reproduzierbar wird der Schritt erst, wenn die Bestrahlung mit einem kalibrierten Sensor beim Erreichen der Zieldosis endet – bei der BSL-01i übernimmt das die Dosissteuerung UV-MAT. Unter Stickstoff entfällt zudem die Sauerstoffinhibierung, sodass die Oberfläche schon mit geringerer Dosis durchhärtet. Wie tief die Belichtung reicht und warum die doppelte Dosis nicht die doppelte Härtetiefe bringt, steht unter Additive Fertigung und 3D-Druck.
Anwendungen der Bestrahlungskammer
- Inerte Härtungen / Klebungen unter Stickstoff
- UV-Härten und UV-Kleben
- Versiegeln und Vergießen
- Laboruntersuchungen
- Montage von optoelektronischen Komponenten
