Přehled inkoustů do UV tiskárny
Apr 03, 2024
Zanechat vzkaz
Pro drtivou většinu uživatelů, kteří doufají, že budou mít prospěch z technologie digitálního tisku, proměnil vznik chemických inkoustů vytvrditelných UV zářením jejich přání ve skutečnost. Přestože jsou tyto formulace dobře zavedeny v simulačních prostředích, musí překonat několik výzev, než mohou skutečně praktické motory vstoupit na tradiční trh inkoustových tiskáren. Ty začaly kolem roku 2000 zavedením UV potenciálu do rychle se rozvíjejícího širokoformátového sektoru, což započalo všeobecnou zásadní změnu v tom, jak byly tuhé materiály přímo používány k výrobě displejů a aplikací v místě nákupu. V následujících letech se tato důležitá technologie diverzifikovala a využití UV vytvrzování již není omezeno na inkoustové produkty, ale je široce používáno v široké řadě průmyslových odvětví, kde hraje důležitou roli nanášení různých kapalin.
Tyto výzvy, kterým čelí výrobci motorů vytvrzovaných UV zářením, jsou různorodé a stále se rozšiřují, protože potřeby výroby jsou stále rozmanitější a časově citlivější. Samozřejmě existují alternativní inkoustové technologie vhodné pro specifické aplikace, jako je textilní a oděvní průmysl, fotografický a výtvarný trh a práce, kde rozpouštědla nebo latexové chemikálie poskytují adekvátní výsledky. Z velké části však využití UV energie a její začlenění do dnešních tiskových zařízení v podobě inkoustů a vytvrzování vedlo k posunu tiskových strojů, které zvládají nejen dekorativní, ale i funkční a průmyslové procesy. .
V raných iteracích UV digitálního tisku nebylo navázání inkoustu na povrch materiálu snadné, protože na rozdíl od chemie na bázi rozpouštědla se UV vytvrzované inkousty nevážou k samotnému médiu, což nevyhnutelně znamenalo přilnavost a ztrátu hotových výtisků. Roztržka je obvykle nevyhnutelná. Většina vědeckých úspěchů se neděje přes noc, ale jde o neustálý vývoj, některé založené na pokusech a omylech, které vyústily ve flexibilitu dnešních tiskových strojů a chování jejich inkoustů a vytvrzovacích systémů.
Při zavádění UV vytvrzovacích chemikálií do tiskového stroje jsou důležité dvě zásadní úvahy. Prvním je samotný inkoust, který musí mít správnou reologii a viskozitu pro použití s vybranou tiskovou hlavou a hustotou trysek; druhým je účinnost metody vytvrzování, která je v konečném důsledku zodpovědná za dodání správného vzhledu hotového produktu, včetně přilnavosti a přesnosti barvy. Hlavním důvodem, proč byly formulace vytvrditelné UV zářením tak rychle přijaty komunitou digitálního tisku, je to, že nabízejí praktický všelék, který lze použít na celou řadu různých substrátů, ať už silných nebo tenkých, pevných nebo pružných. Omezení spočívají v typu tisku a očekáváních od konečného produktu.
Formulace inkoustu vytvrditelného UV zářením obvykle obsahují monomery, oligomery, fotoiniciátory a pigmenty a také aditiva, takže když jsou vystaveny správné vlnové délce UV záření, monomery polymerují a vytvářejí vytvrzený nebo vysušený povrch. Tyto složení inkoustu se používají po mnoho let v mnoha tradičních analogových prostředích, včetně sítotisku, flexotisku, hlubotisku a ofsetového tisku, zatímco vylepšená technologie tiskových hlav a povrchové úpravy materiálů přinášejí větší všestrannost. se rozšiřováním dostupných aplikačních možností, se tyto inkousty. Tiskařská společnost.
Mezi výhody UV vytvrzovatelných inkoustů patří žádné VOC a výrazně snížené znečištění ovzduší, stejně jako výhoda rychlejšího provozu díky okamžitému vytvrzení po nástřiku; na rozdíl od alternativních chemických metod se sušení každého tisku nespoléhá na tradiční, často časově náročné zdroje tepla, které musí následovat po skutečném nanesení inkoustu. Vzhledem k tomu, že inkoust zůstává tekutý, dokud neztuhne, je údržba tisku omezena, protože již nedochází k problémům s odpařováním rozpouštědla v tiskové hlavě, které by mohlo způsobit ucpání a poškození trysky. Kromě toho vysoká viskozita chemikálie také zjednodušuje kvalitu tvorby kapiček a udržuje stálou přesnost při vytvrzování, což umožňuje tiskovému stroji běžet vysokou rychlostí, aniž by došlo ke snížení kvality.
Nevýhody technologie UV vytvrzování jsou nyní z velké části překonány, protože viskozita inkoustu také snižuje pravděpodobnost vytvoření velmi hladkého povrchu. Opět, protože vytvrzený inkoust se neváže k povrchu materiálu, proces vyžaduje zajištění správné úrovně UV světla, aby byla zajištěna správná adheze. Příliš mnoho může mít za následek tvrdý, křehký povrch, který se může odlupovat a odlupovat, zatímco příliš málo může dát tisku lepkavý pocit, což je nežádoucí i u chemikálií obsahujících volné radikály. U tohoto typu vytvrzování se polymerace zastaví po odstranění zdroje světla a systémy s volnými radikály představují většinu dnes používaných komerčních UV systémů. Místo toho kationtová technologie pokračuje ve vytvrzování v řetězovém přístupu i po ukončení světelného zdroje, a přestože tento princip přijal jeden nebo dva výrobci tiskových strojů, z praktických důvodů se nepovažuje za schůdnou možnost.
Na dnešním trhu se také objevila další možnost a po relativně pomalém rozjezdu se nyní stále více používá v tiskových strojích, pokrývajících širokou škálu oblastí pomocí UV vytvrzovaných inkoustů. Dříve se pro všechny aplikace nejběžněji používaly rtuťové obloukové výbojky, ačkoli jejich vytvrzovací vlastnosti jsou uspokojivé, trpí také různými nevýhodami, z nichž jednou je zahrnutí rtuti, která je nyní vyřazována jako látka s nebezpečnými vlastnostmi. nepoužívání. Tyto lampy navíc generují vysoké teplo prostřednictvím infračervených paprsků, vyžadují opatrnou manipulaci a nemusí být vhodné při práci s tenkými a citlivými materiály. Lampy mívají omezenou životnost kolem 1000 hodin, během kterých se účinnost postupně snižuje, což může vést k nekonzistentnímu vytvrzování, když se lampa blíží ke konci svého cyklu.
Alternativy k tradičnímu UV vytvrzování zahrnují přijetí LED lamp, ale počáteční výzvy k překonání zaměření na jejich úzký spektrální výkon, což zase znamená, že složení inkoustů a nátěrů a dalších disperzních kapalin je třeba upravit tak, aby fungovaly v základním emisním rozsahu. . Nicméně UV LED nabyly v posledních letech na síle a získávají na popularitě jako praktická volba pro průmysl displejů, umožňují použití širší škály materiálů, šetří náklady na energii a eliminují potřebu krátkodobě vyměňovat vytvrzovací lampy. oznámení. Relativně krátká doba.
LED vytvrzování se také stává cenným ve funkčních a průmyslových oblastech, kde může být nutné, aby součásti potištěné UV zářením byly součástí integrované výrobní linky nebo jako integrální autonomní jednotka ve výrobním procesu. Za očekávaných podmínek zde není prostor pro objemná a horká zařízení kvůli požadavkům na sušení a v těchto případech není vytvrzování rtutí schůdnou možností. To je zvláště důležité pro jednoprůchodové aplikace využívající pole tiskových hlav a pro vysokorychlostní operace, jako je prostředí kódování produktů, značení a štítkování.
Stručně řečeno, principy výroby vytvrzované UV zářením nyní pokrývají různé požadavky na tisk, od velkoformátové grafiky, kotoučového a archového komerčního tisku až po obaly a konverzi štítků. Speciální aplikace mimo tradiční tisk, jako jsou průmyslové nátěry, se také obracejí k nanášení UV zářením a stále častěji k vytvrzovacím schopnostem LED. Tato technologie je plně v souladu s dnešním trendem snižování velikosti dávek, přizpůsobení a řízení verzí a zkracování doby obrátky pomocí efektivních digitálních front-end a pracovních postupů. Tyto standardy jsou důležitými součástmi v jakémkoli inkoustovém procesu, ale jsou obzvláště důležité, protože jednotka neustále zvyšuje rychlost výroby a všestrannost od stolního počítače až po hotový produkt.
Protože výhody vytvrzování UV zářením nahrazují alternativní inkousty a metody, jsou nyní výrobci schopni vyvinout vysoce kvalitní zařízení, které tiskne na různá média bez kompromisů. Použití běžné technologie zjednodušuje konstrukci zakázkových strojů, které vyžadují specializované nanášení, i těch, které spoléhají na spolehlivé a trvale kvalitní výsledky v mnoha oblastech polygrafického průmyslu.