Definition eines Marktbedarfs und Entwicklung einer "horizontalen Technologie"

Zu Ehren des 20-jährigen Jubiläums von Phoseon Technology haben wir uns gedacht, dass es Spaß machen würde, die Geschichte der Anfänge des Unternehmens zu erzählen und wie wir dorthin gekommen sind, wo wir heute stehen.

WIE HAT PHOSEON ANGEFANGEN?

Die Etymologie von "Phoseon" verweist auf "lang anhaltendes Licht" und steht für Zuverlässigkeit, Ausdauer und unser langfristiges Engagement, der Welt hocheffiziente industrielle Lichtquellen zu liefern, die den Energieverbrauch und die Umweltbelastung drastisch reduzieren.

Phoseon wurde 2002 gegründet, um Lichtquellen auf Halbleiterbasis für den Einsatz in der Ultraviolett-Härtung und anderen Herstellungsprozessen zu entwickeln. Ziel war es, eine "horizontale Technologie" zu entwickeln, die in vielen Anwendungen in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt werden kann und die herkömmlichen quecksilberhaltigen Lampen ersetzen würde.

Eine der ersten Anwendungen, die wir verfolgten, war der CD/DVD-Druck. Im Jahr 2006 führte die Werner Kammann Maschinenfabrik GmbH einen Digitaldrucker ein, der Compact Discs und DVDs veredelt. Als Teil des Systems integrierte Kammann die Produkte von Phoseon. Leider wurden Compact Discs durch neuere Technologien ersetzt und dieses Marktsegment wuchs nicht wie erwartet. Daraufhin beschlossen wir, UV-LED-Härtungsprodukte für den Tintenstrahldruck zu entwickeln. Dies war ein einfacher, aber wichtiger Schritt, da wir bereits mit den Anbietern von Tintenstrahldruckern im Gespräch waren.

WIE SIND SIE IN DEN TINTENSTRAHLDRUCKMARKT EINGESTIEGEN?

Wir entdeckten, dass der mit Quecksilber gehärtete Tintenstrahldruck eine Reihe von Nachteilen bei den verfügbaren Aushärtungstechniken in Bezug auf Wärmeentwicklung und Wartung aufwies, die durch UV-LEDs wirksam behoben werden könnten. Wir sahen in diesem Markt eine Chance, aber um die Vorteile der LED-Härtung voll auszuschöpfen, mussten die Materialien für das monochromatische Licht der LED optimiert werden. Wir mussten Partner finden, die ausreichend motiviert waren, die richtigen UV-härtenden Druckfarben, Beschichtungen und Klebstoffe zu entwickeln, um mit uns zusammenzuarbeiten. Wir fanden ein Problem, das gelöst werden musste, aber wir hatten nicht sofort eine Komplettlösung. Alles, was wir tun mussten, war, all diese Faktoren mit den richtigen härtbaren Materialien zusammenzubringen, und die UV-LED würde die richtige Lichtquelle für die meisten Digitaldruckanwendungen werden.

Wir haben gelernt, dass es drei Schlüsselkomponenten eines UV-LED-Härtungssystems gibt, die, wenn sie optimiert werden, eine bahnbrechende Lösung für die Druckindustrie darstellen:

1) UV-härtbare Materialien (Druckfarben), die bevorzugt Energie im UV-A-Bereich absorbieren, um einen Polymerisationsprozess zu durchlaufen.

2) UV-LED-Härtungslampe, die Energie im UV-A-Bereich des Spektrums liefert, und

3) ein Drucker, in dem die UV-LED-Lampe ordnungsgemäß integriert ist, um das darunter liegende Material auszuhärten. Diese Elemente zusammen ergeben ein langfristig nachhaltiges Druckverfahren. Wir haben nach Materialpartnern gesucht, die Druckfarben formulieren, die mit der engen Wellenlänge der LED-Produkte funktionieren.

Die Formulierung von Druckfarben für die LED-Technologie hat sich im Laufe der Zeit erheblich weiterentwickelt, und heute bieten alle großen Anbieter Druckfarben an, die mit der LED-Technologie funktionieren. Die Materiallieferanten haben auf die Nachfrage und die Herausforderung in der Druckwelt reagiert, Rohstoffe zu formulieren, die Energie absorbieren, die der Ausgangswellenlänge der UV-LED-Härtungseinheiten entspricht. Einer der Hauptbestandteile der chemischen Formulierung ist ein Photoinitiator, der als Katalysator dient, um den Polymerisationsprozess zu initiieren, wenn er der UV-LED-Energie im engen Spektrum ausgesetzt wird. Mit der zunehmenden Akzeptanz von UV-LED-Systemen steigt auch die Verfügbarkeit geeigneter Basismaterialien weiter an. 

HAT JEMAND ANDERES DIE UV-LED-HÄRTUNG FÜR DEN TINTENSTRAHLDRUCK ANGEBOTEN?

Phoseon leistete Pionierarbeit bei der UV-LED-Härtungstechnologie für den Inkjet-Markt und ist auch heute noch führend. Phoseon hat seinen Sitz in Oregon und ist weltweit in den Bereichen Tintenstrahldruck, Flexodruck, Tampon- und Siebdruck vertreten. Auch Beschichtungen und Klebstoffe werden mit Phoseon-Lampen auf der ganzen Welt ausgehärtet. Wir verfügen über hochqualifiziertes Verkaufspersonal mit technischem Hintergrund und sind in der Lage, sowohl OEM- als auch große industrielle Endverbraucher zu bedienen. 

WELCHEN ANSATZ HABEN SIE BEI DER PRODUKTENTWICKLUNG VERFOLGT?

Von Anfang an haben wir sehr eng mit den Endbenutzern zusammengearbeitet, um sicherzustellen, dass wir die richtige Technologie haben. Was wir aus dem tatsächlichen Einsatz auf dem Markt lernen, fließt in unsere Produktentwicklung ein, sodass unsere Produkte robust und industrialisiert sind. Im Laufe der Jahre haben wir die Grenzen der LED-Technologie immer weiter hinausgeschoben. In unserem Lebensdauertestlabor haben wir UV-LED-Härtungssysteme, die mehr als 70.000 Stunden in Betrieb sind und immer noch eine Leistung von über 80% haben!

Unser umfangreiches und robustes Produktportfolio basiert auf den Erfahrungen, die wir im Laufe der Zeit gesammelt haben und die immer weiter wachsen. Die Stärke des Produkts liegt in dem angesammelten Wissen und der Anwendung dieses Wissens im Laufe der Zeit. Dies ist ein mühsamer Prozess, an dem das gesamte Phoseon-Team beteiligt ist und der den Kern dessen bildet, wie Phoseon den Markt bedient.

WIE SIND SIE ALS UNTERNEHMEN GEWACHSEN?

Wir sind im Laufe der Jahre gewachsen, weil wir unseren Kunden genau zugehört haben, was sie uns sagen, und dann entwickelt, produziert und angepasst haben, wo es nötig war. Es ist uns gelungen, unsere anfänglichen Bemühungen der UV-LED-Härtung für den Digitaldruck zu widmen und unser Geschäft von dort aus auszubauen. Wie bei vielen neuen Technologien musste es einen "Startpunkt" geben, an dem ein bestimmter Vorteil der neuen Technologie die traditionelle Methode "überwiegt". UV-Inkjet-Anwendungen (insbesondere auf wärmeempfindlichen Substraten) waren ein früher und klarer Erfolg für die UV-LED-Härtungslampen. Die kontinuierliche Weiterentwicklung hat dazu geführt, dass die UV-LED-Härtungslampe die beste Gesamtlösung für UV-Tintenstrahl-Härtungsanwendungen darstellt.

Nachdem wir auf dem Markt für digitalen Tintenstrahldruck erfolgreich waren, haben wir auch ein umfangreiches Geschäft mit der UV-LED-Härtung in den Bereichen Siebdruck, Flexodruck, industrielle Beschichtungen und Klebeanwendungen entwickelt. Parallel zum Härtungsgeschäft hat Phoseon Lichtquellen für biowissenschaftliche Anwendungen wie Desinfektion, Chromatographie, Fluoreszenzmikroskopie und Photochemie entwickelt.

Heute gibt es mehrere Unternehmen, die wettbewerbsfähige UV-LED-Produkte anbieten, so dass wir jetzt sehen, dass es sich um eine echte Industrie handelt, die einen gesunden und starken Markt darstellt. Die Herstellung einer UV-LED-Lichtquelle ist nicht übermäßig schwierig, aber Tausende von ihnen zuverlässig und beständig herzustellen, ist eine Herausforderung, die Phoseon erfolgreich gemeistert hat. Das Phoseon-Team hat sich ehrgeizige Ziele gesetzt und erreicht, um die hochwertigsten Produkte auf dem Markt zu entwickeln.

WIE SCHNEIDET LED IM VERGLEICH ZU DEN ETABLIERTEN TROCKNUNGSTECHNOLOGIEN AB?

Herkömmliche Quecksilberbogen- und Mikrowellenlampen waren die gängige UV-Technologie. Auch Systeme auf Wasser- und Lösungsmittelbasis, die thermisch und durch Verdunstung trocknen, werden häufig eingesetzt. UV-LED bietet den Anwendern neue Möglichkeiten und eine höhere Produktivität, so dass wir eine kontinuierliche Umstellung auf UV-LED beobachten. Dies hat es vielen neuen Branchen ermöglicht, mit UV-Härtung Dinge zu tun, die mit Quecksilberbogenlampen aufgrund der hohen Temperaturen, Ozonschäden und Strahlungsrisiken nicht möglich waren. Die sehr großen Märkte für Wasser- und Lösungsmittelverfahren werden in vielen Fällen direkt auf UV-LED umgestellt.

Damit sich eine neue Technologie auf dem Markt durchsetzen kann, müssen die Vorteile wesentlich überzeugender sein als bei der etablierten Technologie. Die Vorteile der UV-LED-Technologie sind im Vergleich zu Quecksilber-UV ganz erheblich und lösen die meisten Probleme, die sich aus der Verwendung von Quecksilberlampen ergeben. Typische Energieeinsparungen liegen bei über 50% für Anwendungen, die von Quecksilberhärtung auf LED umgestellt werden.

LED ist einfach präziser. Es gibt viel weniger Abfall, und die Qualität der Aushärtung ist der Verkauf oder besser. Um sicherzustellen, dass die Anwender leistungsstarke und gleichbleibend präzise Produkte erhalten, hat Phoseon die TargetCure™-Technologie entwickelt. Die TargetCure Technology nutzt proprietäre und patentierte Innovationen von Phoseon, um den Anwendern die präzise und vorhersehbare UV-Leistung zu bieten, die sie vom Marktführer erwarten. TargetCure Technology bedeutet zuverlässigen UV-Output und eine geringere Überwachung von Defekten, wodurch sich Erträge und Rentabilität verbessern.

Bei Quecksilberdampflampen oder schlecht konzipierten LED-Systemen hingegen ist eine Verschlechterung zu beobachten, sobald man sie einschaltet, und man muss die Lichtquelle wechseln. Dies wird mit der Forderung nach migrationsarmen Druckfarben immer wichtiger, die in der Lebensmittel-, Kosmetik- und Pharmaindustrie eine große Rolle spielen. Sie benötigen migrationsarme Druckfarben, Bedruckstoffe und Druckvorrichtungen sowie ein stabiles Aushärtungssystem, das diese Anforderungen erfüllen kann. Die Abbildung unten zeigt den erforderlichen Austausch der Glühbirnen im Laufe der Zeit.

EINE MISSION ZUR VERDRÄNGUNG VON QUECKSILBER

Seit 2002 ist es das Ziel von Phoseon Technology, die traditionelle Quecksilber-UV-Härtungstechnologie durch effizientere Festkörper-LEDs zu ersetzen und neue Anwendungen zu ermöglichen. Heute ist die UV-LED-Härtungstechnologie keine neue Technologie mehr, sondern eine Technologie, die eine Vielzahl von fortschrittlichen Möglichkeiten für eine breite Palette von industriellen Anwendungen bietet. Diese Fortschritte und neuen Möglichkeiten helfen industriellen Prozessen, produktiver, vielseitiger und energieeffizienter zu werden.

Die Umweltvorteile der UV-LED-Härtung sind zahlreich. Die Kunden von Phoseon haben durch die Einführung von UV-LED-Härtungssystemen Energieeinsparungen von bis zu 85 Prozent erzielt. Bei herkömmlichen UV-Härtungsprozessen erforderte die enorme Hitze, die mit Quecksilber-UV-Lampen verbunden ist, viel Strom für den Betrieb. Quecksilberlampen erzeugen Ozon, ein Treibhausgas, das der Bediener einatmen könnte, insbesondere in einem beengten Raum wie einer Druckerei. Um die giftigen Dämpfe aus den Druckmaschinen abzusaugen, sind Abluftsysteme erforderlich, die kostbaren Platz in der Halle beanspruchen und viel Energie verbrauchen. Mit der UV-LED-Härtung können diese Absauganlagen entfallen. LED ist die einzige nachhaltige Lösung für die UV-Härtung.

WO STEHT PHOSEON NACH 20 JAHREN IM GESCHÄFT?

In den rund 20 Jahren seit dem Erscheinen der UV-LED-Härtungslampen auf dem Markt gab es erhebliche technologische Fortschritte bei der LED-Effizienz und der Leistung der Härtungslampen. Die anfänglichen Herausforderungen wurden gemeistert, so dass UV-LEDs ihren Platz als gängige Aushärtungstechnologie einnehmen konnten.

Als Pionier der Branche bietet Phoseon innovative UV-Lichtlösungen sowohl für Life Sciences als auch für UV-LED-Härtungsanwendungen. Durch die Maximierung der UV-Energie über alle relevanten Wellenlängen hinweg bietet Phoseon Lösungen für eine breite Palette von Anwendungen, einschließlich LED-Härtung, Chromatographie, Dekontamination, Desinfektion, Fluoreszenzbildgebung und Photochemie. Mit über 300 Patenten und Marken, die mehr als 150.000 ausgelieferte Geräte schützen, hat sich Phoseon einen weltweiten Ruf für Innovation, Qualität und Zuverlässigkeit erworben.

Dies ist nicht das Ende der Geschichte. Phoseon wird weiterhin die Grenzen von UV-LEDs erweitern!

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