Overzicht UV-printerinkt
Apr 03, 2024
Laat een bericht achter
Voor de overgrote meerderheid van de gebruikers die hopen te kunnen profiteren van digitale printtechnologie, heeft de opkomst van UV-uithardbare inktchemie hun wensen werkelijkheid gemaakt. Hoewel ze goed ingeburgerd zijn in simulatieomgevingen, moeten deze formuleringen verschillende uitdagingen overwinnen voordat echt praktische motoren de reguliere inkjetmarkt kunnen betreden. Deze begonnen rond 2000 met de introductie van UV-potentieel in de snelgroeiende grootformaatsector, waardoor een algemene verandering ontstond in de manier waarop stijve materialen direct werden gebruikt voor de productie van display- en point-of-purchase-toepassingen. In de daaropvolgende jaren is deze belangrijke technologie gediversifieerd en is de bruikbaarheid van UV-uitharding niet langer beperkt tot inktproducten, maar wordt deze op grote schaal gebruikt in een groot aantal industrieën waar de afzetting van verschillende vloeistoffen een belangrijke rol speelt.
De uitdagingen waarmee fabrikanten van UV-uithardingsmotoren worden geconfronteerd, zijn divers en blijven toenemen naarmate de productiebehoeften diverser en tijdgevoeliger worden. Er zijn uiteraard alternatieve inkttechnologieën die geschikt zijn voor specifieke toepassingen, zoals de textiel- en kledingsector, de fotografie- en beeldende kunstmarkten, en banen waar oplosmiddelen of latexchemicaliën adequate resultaten opleveren. Het gebruik van UV-energie en de integratie ervan in de hedendaagse printapparatuur in de vorm van inkt en uitharding heeft echter voor het grootste deel geleid tot een verschuiving in drukpersen die niet alleen decoratieve, maar ook functionele en industriële processen verwerken. .
In de eerste versies van UV-digitaal printen was het niet eenvoudig om de inkt aan het materiaaloppervlak te hechten, omdat, in tegenstelling tot op oplosmiddelen gebaseerde chemie, UV-uithardbare inkten zich niet hechten aan de media zelf, wat onvermijdelijk adhesie en verlies van voltooide prints betekende. Een breuk is meestal onvermijdelijk. De meeste wetenschappelijke successen komen niet van de ene op de andere dag, maar zijn voortdurende ontwikkelingen, waarvan sommige gebaseerd zijn op vallen en opstaan, die hebben geresulteerd in de flexibiliteit van de hedendaagse printmachines en het gedrag van hun inkten en uithardingssystemen.
Er zijn twee cruciale overwegingen bij het introduceren van UV-uithardende chemicaliën in de printengine. De eerste is de inkt zelf, die de juiste reologie en viscositeit moet hebben voor gebruik met de geselecteerde printkop en spuitmonddichtheid; de tweede is de doeltreffendheid van de uithardingsmethode, die uiteindelijk verantwoordelijk is voor het leveren van het juiste uiterlijk van het eindproduct, inclusief hechting en kleurnauwkeurigheid. De belangrijkste reden waarom UV-uithardbare formuleringen zo snel zijn omarmd door de digitale printgemeenschap is dat ze een praktisch wondermiddel bieden dat kan worden gebruikt op een verscheidenheid aan verschillende substraten, dik of dun, stijf of flexibel. De beperkingen liggen in het type pers en de verwachtingen voor het eindproduct.
Doorgaans bevatten UV-uithardbare inktformuleringen monomeren, oligomeren, foto-initiatoren en pigmenten, evenals additieven, zodat de monomeren bij blootstelling aan de juiste golflengte van UV-licht polymeriseren om een uitgeharde of gedroogde afwerking te vormen. Deze inktformuleringen worden al vele jaren gebruikt in veel traditionele analoge omgevingen, waaronder zeefdruk, flexografisch drukwerk, diepdruk en offset-offsetdruk, terwijl verbeterde printkoptechnologie en materiaalcoatings voor een grotere veelzijdigheid zorgen. Deze inktformuleringen zijn populair geworden in de digitale wereld omdat de beschikbare toepassingsopties zijn toegenomen. Drukkerij.
Voordelen van UV-uithardbare inkten zijn onder meer het ontbreken van VOC's en een aanzienlijk verminderde luchtvervuiling, evenals het voordeel van een snellere werking dankzij onmiddellijke uitharding na het spuiten; In tegenstelling tot alternatieve chemische methoden is het drogen van elke afdruk niet afhankelijk van traditionele, vaak tijdrovende warmtebronnen die het eigenlijke aanbrengen van de inkt moeten volgen. Omdat de inkt vloeibaar blijft totdat deze stolt, wordt het onderhoud aan de pers verminderd, omdat er geen problemen meer zijn met de verdamping van oplosmiddelen in de printkop, die verstoppingen en schade aan de spuitmondjes kunnen veroorzaken. Bovendien vereenvoudigt de hoge viscositeit van de chemische stof ook de kwaliteit van de druppelvorming en behoudt deze een vaste nauwkeurigheid tijdens het uitharden, waardoor de printengine op hoge snelheden kan draaien zonder dat dit ten koste gaat van de kwaliteit.
De nadelen van de UV-uithardingstechnologie zijn nu grotendeels overwonnen, omdat de viscositeit van de inkt het ook minder waarschijnlijk maakt dat er een zeer glad oppervlak ontstaat. Nogmaals, aangezien de uitgeharde inkt zich niet hecht aan het materiaaloppervlak, vereist het proces ervoor te zorgen dat het juiste niveau UV-licht wordt toegepast om een correcte hechting te garanderen. Te veel kan resulteren in een hard, broos oppervlak dat kan afbladderen en afbrokkelen, terwijl te weinig de afdruk een plakkerig gevoel kan geven, wat zelfs ongewenst is bij chemicaliën met vrije radicalen. Bij dit type uitharding stopt de polymerisatie zodra de lichtbron wordt verwijderd, en systemen met vrije radicalen vertegenwoordigen de meerderheid van de commerciële UV-systemen die tegenwoordig worden gebruikt. In plaats daarvan gaat de kationische technologie door met uitharden in een serieschakelingsbenadering, zelfs nadat de lichtbron is uitgeschakeld, en hoewel dit principe door een of twee fabrikanten van printmachines wordt overgenomen, wordt het om praktische redenen niet als een haalbare optie beschouwd.
Op de huidige markt is er ook een andere optie ontstaan, die, na een relatief langzame start, nu steeds vaker wordt gebruikt in printengines, die een breed scala aan gebieden bestrijkt met behulp van UV-uithardbare inkten. Vroeger werden kwikbooglampen het meest gebruikt voor alle toepassingen, maar hoewel hun uithardingseigenschappen bevredigend zijn, hebben ze ook verschillende nadelen, waaronder de opname van kwik, dat nu geleidelijk wordt uitgebannen als een stof met gevaarlijke eigenschappen. onbruik. Bovendien genereren deze lampen veel warmte via infraroodstralen, vereisen ze een zorgvuldige behandeling en zijn ze mogelijk niet geschikt bij het werken met dunne en gevoelige materialen. Lampen hebben doorgaans een beperkte levensduur van ongeveer 1000 uur, gedurende welke tijd de efficiëntie geleidelijk afneemt en dit kan leiden tot inconsistente uitharding naarmate de lamp het einde van zijn cyclus nadert.
Alternatieven voor traditionele UV-uitharding zijn onder meer de toepassing van LED-lampen, maar de aanvankelijke uitdagingen om de focus op hun smalle spectrale output te overwinnen, wat op zijn beurt betekent dat de formulering van inkten, coatings en andere dispergerende vloeistoffen moet worden aangepast om binnen het basisemissiebereik te kunnen werken . Desalniettemin hebben UV-LED's de afgelopen jaren aan kracht gewonnen en winnen ze steeds meer terrein als een praktische optie voor de display-industrie, waardoor het gebruik van een breder scala aan materialen mogelijk is, energiekosten worden bespaard en de noodzaak wordt geëlimineerd om uithardingslampen op korte termijn te vervangen. kennisgeving. Een relatief korte periode.
LED-uitharding wordt ook waardevol in functionele en industriële gebieden, waar UV-geprinte componenten mogelijk deel moeten uitmaken van een geïntegreerde productielijn of als een integrale autonome eenheid in het productieproces. Onder de verwachte omstandigheden is er geen ruimte voor omvangrijke en hete apparatuur vanwege de droogvereisten, en in deze gevallen is kwikbooguitharding geen haalbare optie. Dit is vooral belangrijk voor single-pass-toepassingen waarbij gebruik wordt gemaakt van printkoparrays en voor snelle bewerkingen zoals productcodering, markeer- en labelomgevingen.
Samenvattend dekken de principes achter UV-uitgeharde productie nu een verscheidenheid aan printvereisten, van grootformaat graphics, web- en vellendruk, tot verpakking en het converteren van labels. Speciale toepassingen buiten het traditionele printen, zoals industriële coatings, wenden zich ook tot UV-afzetting en, in toenemende mate, LED-uithardingsmogelijkheden. De technologie is volledig afgestemd op de huidige trend van het verminderen van batchgrootte, maatwerk en versiebeheer, en het verbeteren van doorlooptijden met behulp van efficiënte digitale front-end- en workflowpraktijken. Deze standaarden zijn belangrijke componenten in elk inkjetproces, maar zijn vooral belangrijk omdat de drive de productiesnelheid en veelzijdigheid van desktop tot eindproduct blijft verhogen.
Omdat de voordelen van UV-uitharding alternatieve inkten en methoden vervangen, kunnen fabrikanten nu hoogwaardige apparatuur ontwikkelen die compromisloos op een verscheidenheid aan media print. Het gebruik van gemeenschappelijke technologie vereenvoudigt het ontwerp van op maat gemaakte machines die gespecialiseerde depositie vereisen, evenals machines die vertrouwen op betrouwbare en consistent hoogwaardige resultaten in veel gebieden van de grafische industrie.