La LED UV convient-elle à votre magasin d'écrans?

Impression directe

Les progrès technologiques ont rendu le processus de séchage plus accessible.

Alors que le séchage par LED UV dans l'espace d'impression numérique a considérablement augmenté au cours de la dernière décennie, la plupart des opérations de sérigraphie ont continué à utiliser la technologie de séchage traditionnelle. Le principal obstacle n'était pas l'état de préparation de la technologie, mais le coût. Jusqu'à récemment, les LED étaient chères, et la nécessité d'une ligne de sérigraphie pour traiter en même temps toute la largeur de l'impression signifiait que beaucoup plus de LED étaient nécessaires par rapport à une imprimante jet d'encre grand format. Cela avait tendance à limiter le développement précoce dans le industrie de la sérigraphie aux conteneurs et à d'autres formats plus petits où le coût de l'équipement était un facteur moins important.

Maintenant que les coûts ont baissé, les avantages économiques, environnementaux et de sécurité de la technologie ont capté l'intérêt des sociétés de sérigraphie, des fabricants d'équipement et des développeurs d'encre. Bien que relativement peu de nouvelles presses de sérigraphie soient construites, un nombre croissant d'entreprises souhaiteraient remplacer leurs anciens systèmes de séchage à la vapeur de mercure par des unités à LED UV.

Au cours des cinq dernières années, la puissance des lampes utilisées Systèmes de séchage UV-LED a plus que doublé, la taille physique des lampes a été réduite et les coûts ont baissé. Mike Higgins, directeur des ventes, Amériques, pour Phoseon Technology, estime que la modernisation d'un convoyeur de 20 pouces de large il y a cinq ans aurait coûté quatre ou cinq fois plus qu'aujourd'hui: «Vous obtenez un système de séchage éprouvé à une fraction du coût. » 

Voici cinq faits à connaître sur la sérigraphie UV LED.

#1: Le durcissement UV LED est plus efficace que le durcissement UV à la vapeur de mercure

Les lampes UV traditionnelles produisent de la lumière en générant un arc électrique à l'intérieur d'une chambre à gaz ionisé (généralement du mercure). Une fois que les atomes de la chambre à gaz sont excités, ils se désintègrent et émettent des photons. Les lampes à arc au mercure produisent de la lumière sur tout le spectre de la lumière ultraviolette (de 100 nanomètres [nm] à 1800 nm). En plus des rayons UV-A, cela inclut les rayons UV-B et UV-C nocifs qui sont dangereux pour les yeux et la peau des travailleurs. 

Selon Higgins, les lampes au mercure sont très chaudes, ce qui peut provoquer la déformation et le froissement des matériaux imprimés sensibles à la chaleur. De plus, les systèmes de séchage UV au mercure génèrent de l'ozone qui doit être évacué de la zone de travail. L'utilisation de LED pour durcir les encres UV ne génère pas d'ozone et ne transfère pas non plus beaucoup de chaleur sur la surface imprimée. 

«Le marché des LED UV numériques a joué un rôle important dans la démonstration de la technologie au point que les imprimeurs d'écran veulent profiter des avantages et ajouter des LED UV à d'autres équipements.»

Mike Higgins, directeur des ventes, Amériques, Phoseon Technology

Les lampes LED UV sont des dispositifs semi-conducteurs à semi-conducteurs. Ils produisent de la lumière en générant une tension pour joindre des trous positifs avec des électrons négatifs, émettant de l'énergie sous forme de photons. La lumière est focalisée dans un spectre étroit de longueurs d'onde ultraviolettes. Les unités de polymérisation Phoseon LED produisent de la lumière uniquement dans la plage UV-A, avec des longueurs d'onde de 365 nm, 385 nm, 395 nm ou 405 nm.

Comme la puissance entrant dans une lampe au mercure est répartie sur un large spectre, moins de 10% de la puissance entrant dans la lampe est convertie en énergie de durcissement UV. En revanche, les lampes à polymériser Phoseon LED convertissent plus de 30% de la puissance d'entrée en énergie de polymérisation UV. 

Contrairement aux lampes au mercure qui ont besoin de temps pour se réchauffer et fonctionnent généralement toute la journée, les LED fournissent de l'énergie instantanément et peuvent être allumées et éteintes selon les besoins. Les employés de l'imprimerie peuvent éteindre les LED à chaque fois qu'ils font une pause de 15 minutes; certaines unités sont configurées de sorte que les voyants s'éteignent entre les impressions, ce qui offre une efficacité supplémentaire. Les unités de polymérisation à LED devraient fonctionner pendant plus de 20 000 heures, contre moins de 2 000 heures pour une lampe à arc au mercure. 

Les systèmes de polymérisation UV-LED sont proposés dans des boîtiers refroidis à l'air ou à l'eau pour garantir que les LED fonctionnent à une température de jonction constante (la température de fonctionnement la plus élevée du semi-conducteur) pendant la production et résistent aux environnements de production difficiles. Phoseon fabrique des solutions LED brevetées pour les sciences de la vie et les applications de séchage industriel depuis 2002. Pour l'industrie de l'impression, ils fabriquent des systèmes de séchage UV-LED pour les systèmes d'impression flexographique à jet d'encre, écran et à bande étroite. 

Pour les applications de sérigraphie, Higgins recommande Phoseon's FireJet FJ200, une unité de polymérisation refroidie à l'air de 395 nm, 16 watts / centimètre carré. 

#2: un nombre croissant d'encres LED UV sont disponibles

Afin de profiter du séchage UV LED, vous avez besoin d'encres qui sont formulées pour durcir dans les hautes longueurs d'onde UV-A produites par la lampe LED. Les encres pour écran LED UV comprennent des photo-initiateurs qui absorbent les longueurs d'onde UV-A spécifiées nécessaires pour assurer un durcissement complet à la vitesse souhaitée.

Alors que les avantages du séchage UV LED ont commencé à être prouvés dans des applications du monde réel, les fabricants d'encres pour sérigraphie ont suivi cette tendance en introduisant des formulations qui permettent à davantage d'imprimantes sérigraphiques d'utiliser la technologie. 

Aujourd'hui, des entreprises telles que Nazdar, Norcote, Sun Chemical, Ruco et Marabu proposent des encres LED UV pour des applications spécifiques, notamment la décoration de bouteilles, l'impression de conteneurs, des décalcomanies durables, des commutateurs à membrane et des graphiques de point de vente intérieurs et extérieurs. Certaines encres UV LED pour écran sont des formulations «à double polymérisation» qui fonctionnent également avec les systèmes de séchage à la vapeur de mercure traditionnels.  

Chaque nouvelle formulation d'encre doit fournir les performances de durcissement souhaitées à la vitesse de production, et doit également répondre aux exigences d'adhésion et de durabilité d'applications spécifiques. 

Selon Jeff Morris de Ruco USA, la performance des encres UV LED est prouvée dans le secteur de la décoration de bouteilles en verre depuis plus de cinq ans. Parce que la modernisation des équipements industriels peut être coûteuse, les acheteurs d'équipements de décoration de verre ou de décoration de conteneurs spécifient souvent des unités de séchage UV-LED lors de l'achat d'équipements de sérigraphie pour la décoration de conteneurs à grande vitesse et à grand volume.

#3: Les lampes à LED UV peuvent être intégrées dans des presses à écran industrielles

En 2011, Impression d'écran Empire a collaboré avec Nazdar, Phoseon et KBA-Kammann pour développer la première presse de sérigraphie roll-to-roll avec technologie de polymérisation UV LED intégrée. Empire continue d'utiliser cette Kammann K61 Eco-Press pour produire des rouleaux ou des feuilles d'étiquettes durables pour l'extérieur. 

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