Pregled mastila za UV štampače
Apr 03, 2024
Ostavi poruku
Za ogromnu većinu korisnika koji se nadaju da će imati koristi od tehnologije digitalne štampe, pojava UV-očvrsnih hemija mastila pretvorila je njihove želje u stvarnost. Iako su dobro uspostavljene u simulacijskim okruženjima, ove formulacije imaju nekoliko izazova koje treba savladati prije nego što istinski praktični motori uđu na mainstream inkjet tržište. Oni su započeli oko 2000. godine uvođenjem UV potencijala u sektor širokog formata koji se brzo širi, čime je započela opšta velika promjena u načinu na koji su kruti materijali korišteni direktno za proizvodnju aplikacija za prikaz i kupovinu. U narednim godinama, ova važna tehnologija se diverzificirala, a korisnost UV stvrdnjavanja više nije ograničena na proizvode s mastilom, već se široko koristi u širokom spektru industrija gdje taloženje različitih fluida igra važnu ulogu.
Ovi izazovi s kojima se suočavaju proizvođači motora koji se očvršćavaju UV su raznoliki i nastavljaju se širiti kako proizvodne potrebe postaju raznovrsnije i osjetljivije na vrijeme. Naravno, postoje alternativne tehnologije mastila koje su pogodne za specifične primene, kao što su sektori tekstila i odeće, tržišta fotografije i likovne umetnosti, kao i poslovi u kojima hemikalije za rastvarače ili lateks daju adekvatne rezultate. Međutim, najvećim dijelom, korištenje UV energije i njena inkorporacija u današnju opremu za štampanje u obliku boja i sušenja dovela je do promjene u tiskarskim mašinama koje se bave ne samo dekorativnim već i funkcionalnim i industrijskim procesima. .
U ranim iteracijama UV digitalne štampe, vezivanje mastila na površinu materijala nije bilo lako jer, za razliku od hemije na bazi rastvarača, boje koje se očvršćavaju UV ne vezuju za sam medij, što je neizbežno značilo adheziju i gubitak gotovih otisaka. Ruptura je obično neizbježna. Većina naučnih uspeha se ne dešava preko noći, već su kontinuirani razvoji, neki zasnovani na pokušajima i greškama, koji su rezultirali fleksibilnošću današnjih mašina za štampanje i ponašanja njihovih mastila i sistema za očvršćavanje.
Postoje dva ključna razmatranja pri uvođenju hemikalija za UV očvršćavanje u mašinu za štampanje. Prvi je sama tinta, koja mora imati ispravnu reologiju i viskozitet za upotrebu sa odabranom glavom za štampanje i gustinom mlaznica; drugi je efikasnost metode očvršćavanja, koja je u konačnici odgovorna za isporuku ispravnog izgleda gotovog proizvoda, uključujući prianjanje i tačnost boje. Glavni razlog zašto su formulacije koje se očvršćavaju UV tako brzo prihvatila zajednica digitalne štampe je taj što nude praktičnu panaceju koja se može koristiti na različitim podlogama, bilo da su debele ili tanke, krute ili fleksibilne. Ograničenja leže u vrsti štampe i očekivanjima za konačni proizvod.
Uobičajeno, formulacije mastila koje se očvršćavaju na UV zračenju sadrže monomere, oligomere, fotoinicijatore i pigmente kao i aditive tako da, kada su izloženi tačnoj talasnoj dužini UV svetlosti, monomeri polimerizuju da formiraju osušeni ili osušeni završni sloj. Ove formulacije mastila koriste se dugi niz godina u mnogim tradicionalnim analognim okruženjima, uključujući sito štampu, fleksografsku štampu, duboku štampu i ofsetnu štampu, dok poboljšana tehnologija glave štampača i premazi materijala donose veću svestranost. Ove formulacije tinte postale su popularne u digitalnom području kako su se dostupne mogućnosti primjene povećale. Štamparija.
Prednosti mastila koje se očvršćavaju na UV zračenju uključuju odsustvo VOC-a i značajno smanjeno zagađenje vazduha, kao i prednost bržeg rada zbog trenutnog očvršćavanja nakon prskanja; Za razliku od alternativnih hemijskih metoda, sušenje svakog otiska se ne oslanja na tradicionalne, često dugotrajne izvore toplote koji moraju da prate stvarno polaganje mastila. Budući da tinta ostaje tečna dok se ne očvrsne, održavanje štampe je smanjeno jer više nema problema s isparavanjem rastvarača u glavi za štampanje koje može uzrokovati začepljenje i oštećenje mlaznice. Osim toga, visoka viskoznost hemikalije također pojednostavljuje kvalitet formiranja kapljica i održava fiksnu preciznost dok se očvršćava, što omogućava mašini za štampanje da radi pri velikim brzinama bez ugrožavanja kvaliteta.
Nedostaci tehnologije UV očvršćavanja su sada uveliko prevaziđeni, jer viskozitet mastila takođe čini manju verovatnoću da će proizvesti veoma glatku površinu. Opet, pošto se očvrsnulo mastilo ne vezuje za površinu materijala, proces zahteva da se obezbedi ispravan nivo UV svetla da bi se obezbedila ispravna adhezija. Previše može rezultirati tvrdom, lomljivom površinom koja se može oljuštiti i okrhnuti, dok premalo može dati otisak ljepljiv, što je nepoželjno čak i kod kemikalija slobodnih radikala. Za ovu vrstu očvršćavanja, polimerizacija prestaje kada se izvor svjetlosti ukloni, a sistemi slobodnih radikala predstavljaju većinu komercijalnih UV sistema koji se danas koriste. Umjesto toga, kationska tehnologija nastavlja stvrdnjavanje u lančanom pristupu čak i nakon što je izvor svjetlosti prekinut, i iako je ovaj princip usvojen od strane jednog ili dva proizvođača motora za štampanje, ne smatra se održivom opcijom iz praktičnih razloga.
Na današnjem tržištu pojavila se i druga opcija koja se, nakon relativno sporog početka, sada sve više koristi u mašinama za štampanje, pokrivajući širok spektar područja koristeći UV-očvrsnu boju. Ranije su žarulje sa živinim lukom najčešće korištene za sve primjene, međutim, iako su njihova svojstva očvršćavanja zadovoljavajuća, one također pate od raznih nedostataka, od kojih je jedan uključivanje žive, koja se sada postupno ukida kao tvar koja sadrži opasna svojstva. neupotreba. Pored toga, ove lampe generišu visoku toplotu putem infracrvenih zraka, zahtevaju pažljivo rukovanje i možda nisu prikladne za rad sa tankim i osetljivim materijalima. Lampe imaju tendenciju da imaju ograničen radni vek od oko 1000 sati, tokom kojeg vremena efikasnost postepeno opada i to može dovesti do nedoslednog očvršćavanja kako se lampa približava kraju svog ciklusa.
Alternative tradicionalnom UV očvršćavanju uključuju usvajanje LED lampi, ali početni izazovi za prevazilaženje fokusa na njihov uski spektralni izlaz, što zauzvrat znači da formulaciju tinte i premaza i drugih dispergirajućih tekućina treba modificirati kako bi radila unutar osnovnog raspona emisije. . Bez obzira na to, UV LED diode su dobile zamah u posljednjih nekoliko godina i dobivaju na snazi kao praktična opcija za industriju displeja, omogućavajući korištenje šireg spektra materijala, uštedu na troškovima energije i eliminirajući potrebu za zamjenom lampi za polimerizaciju kratkih biljeska. Relativno kratak vremenski period.
LED očvršćavanje također postaje vrijedno u funkcionalnim i industrijskim područjima, gdje će UV printane komponente možda morati biti dio integrirane proizvodne linije ili kao integralna autonomna jedinica u proizvodnom procesu. U očekivanim uslovima nema mesta za glomaznu i vruću opremu zbog njenih zahteva za sušenjem, a u tim slučajevima očvršćavanje živinim lukom nije održiva opcija. Ovo je posebno važno za aplikacije sa jednim prolazom koje koriste nizove glava za štampanje i za operacije velike brzine kao što su okruženje kodiranja proizvoda, označavanja i etiketiranja.
Ukratko, principi koji stoje iza UV sušene proizvodnje sada pokrivaju različite zahtjeve za štampu, od grafike širokog formata, komercijalne štampe na mreži i listovima do pakovanja i konverzije etiketa. Posebne primjene izvan tradicionalnog tiska, kao što su industrijski premazi, također se okreću UV taloženju i, sve više, LED očvršćavanju. Tehnologija je u potpunosti usklađena s današnjim trendom smanjenja veličine serije, prilagođavanja i kontrole verzija, te poboljšanja vremena obrade uz pomoć efikasnog digitalnog front-enda i praksi toka posla. Ovi standardi su važne komponente u svakom inkjet procesu, ali su posebno važni jer pogon nastavlja da povećava brzinu proizvodnje i svestranost od desktopa do gotovog proizvoda.
Kako prednosti UV očvršćavanja zamjenjuju alternativne boje i metode, proizvođači su sada u mogućnosti razviti visokokvalitetnu opremu koja štampa na različitim medijima bez kompromisa. Upotreba uobičajene tehnologije pojednostavljuje projektovanje prilagođenih mašina koje zahtevaju specijalizovano nanošenje, kao i onih koje se oslanjaju na pouzdane i dosledno visokokvalitetne rezultate u mnogim oblastima štamparske industrije.