Ist UV-LED für Ihren Screen Shop geeignet?

Direktdruck

Fortschritte in der Technologie haben den Aushärtungsprozess zugänglicher gemacht.

Während die UV-LED-Härtung im Digitaldruckbereich in den letzten zehn Jahren erheblich zugenommen hat, wurde bei den meisten Siebdruckvorgängen weiterhin die traditionelle Härtungstechnologie verwendet. Das Haupthindernis war nicht die Bereitschaft der Technologie, sondern die Kosten. Bis vor kurzem waren LEDs teuer, und die Notwendigkeit einer Siebdrucklinie, die gesamte Druckbreite auf einmal auszuhärten, bedeutete, dass im Vergleich zu einem Großformat-Tintenstrahldrucker viel mehr LEDs erforderlich waren. Dies neigte dazu, die frühe Entwicklung in der EU einzuschränken Siebdruckindustrie für Container und andere kleinere Formate, bei denen die Ausrüstungskosten eine geringere Rolle spielten.

Nachdem die Kosten gesunken sind, haben die wirtschaftlichen, ökologischen und sicherheitstechnischen Vorteile der Technologie das Interesse von Siebdruckunternehmen, Geräteherstellern und Tintenentwicklern geweckt. Obwohl relativ wenige neue Siebdruckmaschinen gebaut werden, möchten immer mehr Unternehmen ihre alten Quecksilberdampf-Härtungssysteme durch UV-LED-Einheiten ersetzen.

In den letzten fünf Jahren wurde die Leistung der Lampen in UV-LED-Härtungssysteme hat sich mehr als verdoppelt, die physische Größe der Lampen wurde reduziert und die Kosten sind gesunken. Mike Higgins, Vertriebsleiter für Amerika bei Phoseon Technology, schätzt, dass die Nachrüstung eines 20 Zoll breiten Förderers vor fünf Jahren vier- oder fünfmal so viel gekostet hätte wie heute: „Sie erhalten ein bewährtes Härtungssystem bei ein Bruchteil der Kosten. “ 

Hier sind fünf Fakten, die Sie über den UV-LED-Siebdruck wissen sollten.

#1: UV-LED-Härtung ist effizienter als Quecksilberdampf-UV-Härtung

Herkömmliche UV-Lampen erzeugen Licht, indem sie in einer ionisierten Gaskammer (typischerweise Quecksilber) einen Lichtbogen erzeugen. Nachdem die Atome in der Gaskammer angeregt sind, zerfallen sie und emittieren Photonen. Quecksilberbogenlampen erzeugen Licht über das gesamte Spektrum des ultravioletten Lichts (von 100 Nanometer [nm] bis 1800 nm). Dazu gehören neben UV-A-Strahlen auch schädliche UV-B- und UV-C-Strahlen, die für Augen und Haut der Arbeitnehmer gefährlich sind. 

Laut Higgins laufen Quecksilberlampen sehr heiß, was dazu führen kann, dass sich wärmeempfindliche Drucksachen verziehen und knittern. Darüber hinaus erzeugen Quecksilber-UV-Härtungssysteme Ozon, das vom Arbeitsbereich abgeführt werden muss. Die Verwendung von LEDs zum Aushärten von UV-Tinten erzeugt weder Ozon noch überträgt es viel Wärme auf die gedruckte Oberfläche. 

„Der Markt für digitale UV-LEDs hat eine große Rolle dabei gespielt, die Technologie so weit zu beweisen, dass Siebdrucker die Vorteile nutzen und anderen Geräten UV-LED hinzufügen möchten.“

Mike Higgins, Vertriebsleiter Amerika, Phoseon Technology

UV-LED-Lampen sind Festkörper-Halbleiterbauelemente. Sie erzeugen Licht, indem sie eine Spannung erzeugen, um positive Löcher mit negativen Elektronen zu verbinden und Energie in Form von Photonen zu emittieren. Das Licht wird innerhalb eines engen Spektrums ultravioletter Wellenlängen fokussiert. Phoseon LED-Härtungseinheiten erzeugen Licht nur im UV-A-Bereich mit Wellenlängen von 365 nm, 385 nm, 395 nm oder 405 nm.

Da die in eine Quecksilberlampe eingehende Leistung über ein breites Spektrum verteilt ist, werden weniger als 10 Prozent der in die Lampe einfließenden Leistung in UV-Härtungsenergie umgewandelt. Im Gegensatz dazu wandeln Phoseon LED-Härtungslampen mehr als 30 Prozent der Eingangsleistung in UV-Härtungsenergie um. 

Im Gegensatz zu Quecksilberlampen, die Zeit zum Aufwärmen benötigen und normalerweise den ganzen Tag laufen, liefern LEDs sofort Energie und können bei Bedarf ein- und ausgeschaltet werden. Mitarbeiter der Druckerei können die LEDs jedes Mal ausschalten, wenn sie eine 15-minütige Pause einlegen. Einige Geräte sind so konfiguriert, dass die LEDs zwischen den Ausdrucken erlöschen, was für weitere Effizienz sorgt. LED-Härtungseinheiten werden voraussichtlich länger als 20.000 Stunden arbeiten, verglichen mit weniger als 2000 Stunden für eine Quecksilberbogenlampe. 

UV-LED-Härtungssysteme werden entweder in luftgekühlten oder wassergekühlten Gehäusen angeboten, um sicherzustellen, dass die LEDs während der Produktion bei einer konstanten Sperrschichttemperatur (der höchsten Betriebstemperatur des Halbleiters) arbeiten und rauen Produktionsumgebungen standhalten. Phoseon stellt seit 2002 patentierte LED-Lösungen für Biowissenschaften und industrielle Härtungsanwendungen her. Für die Druckindustrie stellen sie UV-LED-Härtungssysteme für Tintenstrahl-, Sieb- und Schmalbahn-Flexodrucksysteme her. 

Für Siebdruckanwendungen empfiehlt Higgins Phoseon's FireJet FJ200, eine luftgekühlte Härtungseinheit mit 395 nm und 16 Watt / Quadratzentimeter. 

#2: Eine wachsende Anzahl von UV-LED-Tinten ist verfügbar

Um die UV-LED-Aushärtung nutzen zu können, benötigen Sie Tinten, die so formuliert sind, dass sie innerhalb der von der LED-Lampe erzeugten hohen UV-A-Wellenlängen aushärten. UV-LED-Bildschirmtinten enthalten Photoinitiatoren, die die angegebenen UV-A-Wellenlängen absorbieren, die für eine vollständige Aushärtung bei der gewünschten Geschwindigkeit erforderlich sind.

Da sich die Vorteile der UV-LED-Härtung in der Praxis bewährt haben, haben Siebdruckhersteller diesem Trend gefolgt und Formulierungen eingeführt, mit denen mehr Siebdrucker die Technologie nutzen können. 

Unternehmen wie Nazdar, Norcote, Sun Chemical, Ruco und Marabu bieten heute UV-LED-Tinten für bestimmte Anwendungen an, darunter Flaschendekoration, Behälterdruck, haltbare Abziehbilder, Membranschalter sowie POS-Grafiken für den Innen- und Außenbereich. Einige UV-LED-Bildschirmtinten sind „Dual-Cure“ -Formulierungen, die auch mit herkömmlichen Quecksilberdampfhärtungssystemen funktionieren.  

Jede neue Tintenformulierung muss die gewünschte Härtungsleistung bei Produktionsgeschwindigkeit bieten und auch die Haftungs- und Haltbarkeitsanforderungen bestimmter Anwendungen erfüllen. 

Laut Jeff Morris von Ruco USA hat sich die Leistung von UV-LED-Tinten seit mehr als fünf Jahren im Geschäft mit Glasflaschendekorationen bewährt. Da das Nachrüsten von Industrieanlagen teuer sein kann, geben Käufer von Glasdekorations- oder Behälterdekorationsgeräten beim Kauf von Siebdruckgeräten für die Hochgeschwindigkeits-Behälterdekoration mit hohem Volumen häufig UV-LED-Härtungseinheiten an.

#3: UV-LED-Lampen können in industrielle Siebdruckmaschinen eingebaut werden

In 2011, Empire Siebdruck arbeitete mit Nazdar, Phoseon und KBA-Kammann zusammen, um die erste Rolle-zu-Rolle-Siebdruckmaschine mit integrierter UV-LED-Härtungstechnologie zu entwickeln. Empire verwendet diese Kammann K61 Eco-Press weiterhin zur Herstellung von Rollen oder Blättern mit dauerhaften Etiketten für den Außenbereich. 

Stichworte: |
Kategorien: |

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.