Przegląd atramentów do drukarek UV
Apr 03, 2024
Zostaw wiadomość
Dla zdecydowanej większości użytkowników, którzy chcą skorzystać z technologii druku cyfrowego, pojawienie się chemii atramentów utwardzanych promieniowaniem UV sprawiło, że ich życzenia stały się rzeczywistością. Chociaż receptury te są dobrze ugruntowane w środowiskach symulacyjnych, muszą pokonać kilka wyzwań, zanim naprawdę praktyczne silniki będą mogły wejść na główny rynek drukarek atramentowych. Rozpoczęły się one około 2000 roku wraz z wprowadzeniem potencjału UV do szybko rozwijającego się sektora wielkoformatowego, rozpoczynając ogólną zmianę w sposobie bezpośredniego wykorzystania sztywnych materiałów do produkcji wyświetlaczy i zastosowań w punktach sprzedaży. W kolejnych latach ta ważna technologia uległa zróżnicowaniu, a zastosowanie utwardzania promieniami UV nie ogranicza się już do produktów atramentowych, ale jest szeroko stosowane w wielu gałęziach przemysłu, w których osadzanie różnych płynów odgrywa ważną rolę.
Wyzwania stojące przed producentami silników utwardzanych promieniami UV są różnorodne i stale rosną, w miarę jak potrzeby produkcyjne stają się coraz bardziej zróżnicowane i wrażliwe na czas. Istnieją oczywiście alternatywne technologie atramentów odpowiednie do konkretnych zastosowań, takich jak sektor tekstylny i odzieżowy, rynek fotografii i dzieł sztuki oraz prace, w których rozpuszczalniki lub środki chemiczne lateksowe zapewniają odpowiednie rezultaty. Jednak w przeważającej części wykorzystanie energii UV i jej włączenie do dzisiejszego sprzętu drukarskiego w postaci atramentów i utwardzania doprowadziło do zmiany w prasach drukarskich, które obsługują nie tylko procesy dekoracyjne, ale także funkcjonalne i przemysłowe. .
We wczesnych wersjach druku cyfrowego UV wiązanie atramentu z powierzchnią materiału nie było łatwe, ponieważ w przeciwieństwie do chemii opartej na rozpuszczalnikach, atramenty utwardzane promieniami UV nie wiążą się z samym nośnikiem, co nieuchronnie oznaczało przyczepność i utratę gotowych wydruków. Pęknięcie jest zwykle nieuniknione. Większość sukcesów naukowych nie następuje z dnia na dzień, ale to ciągły rozwój, czasem oparty na próbach i błędach, który zaowocował elastycznością dzisiejszych maszyn drukujących oraz zachowaniem ich atramentów i systemów utwardzania.
Podczas wprowadzania chemikaliów utwardzanych promieniami UV do silnika drukującego należy wziąć pod uwagę dwie istotne kwestie. Pierwszym z nich jest sam atrament, który musi mieć odpowiednią reologię i lepkość, aby można było go zastosować z wybraną głowicą drukującą i gęstością dysz; drugim jest skuteczność metody utwardzania, która ostatecznie odpowiada za zapewnienie prawidłowego wyglądu produktu końcowego, w tym przyczepności i dokładności koloru. Głównym powodem, dla którego preparaty utwardzane promieniowaniem UV zostały tak szybko przyjęte przez społeczność druku cyfrowego, jest to, że oferują praktyczne panaceum, które można stosować na wielu różnych podłożach, grubych lub cienkich, sztywnych lub elastycznych. Ograniczenia leżą w rodzaju prasy i oczekiwaniach wobec produktu końcowego.
Zazwyczaj preparaty tuszy utwardzanych promieniowaniem UV zawierają monomery, oligomery, fotoinicjatory i pigmenty, a także dodatki, dzięki czemu po wystawieniu na działanie światła UV o odpowiedniej długości fali monomery polimeryzują, tworząc utwardzone lub wysuszone wykończenie. Te formuły atramentów są stosowane od wielu lat w wielu tradycyjnych środowiskach analogowych, w tym w sitodruku, druku fleksograficznym, druku wklęsłym i druku offsetowym offsetowym, a ulepszona technologia głowic drukujących i powłoki materiałowe zapewniają większą wszechstronność. Te formuły atramentów stały się popularne w świecie cyfrowym wraz ze wzrostem dostępnych opcji zastosowań. Drukarnia.
Zaletami farb utwardzanych promieniami UV jest brak LZO i znacznie zmniejszone zanieczyszczenie powietrza, a także zaleta szybszego działania dzięki natychmiastowemu utwardzeniu po natrysku; w przeciwieństwie do alternatywnych metod chemicznych, suszenie każdego wydruku nie opiera się na tradycyjnych, często czasochłonnych źródłach ciepła, które muszą podążać za faktycznym nałożeniem farby. Ponieważ atrament pozostaje płynny do momentu zestalenia, konserwacja prasy jest ograniczona, ponieważ nie występują już problemy z parowaniem rozpuszczalnika w głowicy drukującej, które może powodować zatykanie i uszkodzenie dysz. Ponadto wysoka lepkość substancji chemicznej upraszcza również jakość tworzenia kropel i utrzymuje stałą dokładność podczas utwardzania, co pozwala silnikowi drukującemu pracować z dużymi prędkościami bez utraty jakości.
Wady technologii utwardzania promieniami UV zostały obecnie w dużej mierze przezwyciężone, ponieważ lepkość atramentu również zmniejsza prawdopodobieństwo uzyskania bardzo gładkiej powierzchni. Ponownie, ponieważ utwardzony atrament nie wiąże się z powierzchnią materiału, proces wymaga zapewnienia odpowiedniego poziomu światła UV, aby zapewnić prawidłową przyczepność. Zbyt duża ilość może spowodować, że powierzchnia będzie twarda i krucha, która może się łuszczyć i odpryskiwać, natomiast zbyt mała może sprawić, że wydruk będzie lepki, co jest niepożądane nawet w przypadku wolnych rodników. W przypadku tego typu utwardzania polimeryzacja zatrzymuje się po usunięciu źródła światła, a systemy wolnorodnikowe stanowią większość obecnie używanych komercyjnych systemów UV. Zamiast tego technologia kationowa kontynuuje utwardzanie w sposób łańcuchowy nawet po wyłączeniu źródła światła i choć zasadę tę przyjęło jednego lub dwóch producentów silników drukujących, ze względów praktycznych nie uważa się jej za realną opcję.
Na dzisiejszym rynku pojawiła się również inna opcja, która po stosunkowo powolnym starcie jest obecnie coraz częściej stosowana w silnikach drukujących, obejmujących szeroki zakres obszarów wykorzystujących atramenty utwardzane promieniami UV. Wcześniej lampy rtęciowe były najczęściej używane do wszystkich zastosowań, jednak chociaż ich właściwości utwardzające są zadowalające, mają one również różne wady, z których jedną jest włączenie rtęci, która obecnie jest wycofywana jako substancja o właściwościach niebezpiecznych nieużywać. Ponadto lampy te wytwarzają wysokie ciepło za pośrednictwem promieni podczerwonych, wymagają ostrożnego obchodzenia się i mogą nie nadawać się do pracy z cienkimi i wrażliwymi materiałami. Lampy mają zazwyczaj ograniczoną żywotność, wynoszącą około 1000 godzin. W tym czasie skuteczność stopniowo maleje, co może prowadzić do nierównomiernego utwardzania w miarę zbliżania się końca cyklu lampy.
Alternatywy dla tradycyjnego utwardzania promieniami UV obejmują zastosowanie lamp LED, ale początkowe wyzwania polegają na przezwyciężeniu skupienia się na ich wąskim widmie, co z kolei oznacza, że receptura atramentów i powłok oraz innych cieczy dyspergujących musi zostać zmodyfikowana, aby działała w podstawowym zakresie emisji . Niemniej jednak diody UV LED nabrały rozpędu w ciągu ostatnich kilku lat i zyskują na popularności jako praktyczna opcja w branży wyświetlaczy, umożliwiająca zastosowanie szerszej gamy materiałów, oszczędzając koszty energii i eliminując potrzebę wymiany lamp utwardzających w krótkich odstępach czasu. ogłoszenie. Stosunkowo krótki okres czasu.
Utwardzanie LED staje się również cenne w obszarach funkcjonalnych i przemysłowych, gdzie komponenty drukowane promieniami UV mogą wymagać bycia częścią zintegrowanej linii produkcyjnej lub integralną autonomiczną jednostką w procesie produkcyjnym. W oczekiwanych warunkach nie ma miejsca na nieporęczny i gorący sprzęt ze względu na wymagania związane z suszeniem, a w takich przypadkach utwardzanie łukiem rtęciowym nie jest realną opcją. Jest to szczególnie ważne w przypadku zastosowań jednoprzebiegowych wykorzystujących układy głowic drukujących oraz w przypadku operacji wymagających dużej prędkości, takich jak kodowanie produktów, znakowanie i etykietowanie.
Podsumowując, zasady stojące za produkcją utwardzaną promieniami UV obejmują obecnie różnorodne wymagania związane z drukiem, od grafiki wielkoformatowej, komercyjnego druku zwojowego i arkuszowego po przetwarzanie opakowań i etykiet. Zastosowania specjalistyczne poza tradycyjnym drukiem, takie jak powłoki przemysłowe, również zwracają się w stronę osadzania UV i, w coraz większym stopniu, możliwości utwardzania diodami LED. Technologia ta jest w pełni zgodna z obecnym trendem zmniejszania wielkości partii, dostosowywania i kontroli wersji oraz skracania czasu realizacji za pomocą wydajnych praktyk cyfrowego front-endu i przepływu pracy. Normy te są ważnymi elementami każdego procesu druku atramentowego, ale są szczególnie ważne, ponieważ napęd stale zwiększa prędkość produkcji i wszechstronność od komputera stacjonarnego po gotowy produkt.
Ponieważ zalety utwardzania promieniami UV zastępują alternatywne tusze i metody, producenci mogą teraz opracowywać wysokiej jakości sprzęt, który bezkompromisowo drukuje na różnych nośnikach. Zastosowanie wspólnej technologii upraszcza projektowanie maszyn niestandardowych, które wymagają specjalistycznego osadzania, a także tych, które w wielu obszarach przemysłu poligraficznego opierają się na niezawodnych i niezmiennie wysokiej jakości wynikach.