LED sul percorso corretto

La polimerizzazione UV LED sta facendo passi da gigante nel settore della flessografia, ma c'è il rischio che gli utenti pensino che questa tecnologia sia tutta uguale. Andy Knaggs scopre che c'è molto di più.

La polimerizzazione con LED UV è una tecnologia che si sta affermando da diversi anni e che sembra ora stia guadagnando una certa massa critica nel settore della flessografia. I fornitori di questa tecnologia stanno proliferando, sono stati fatti confronti e argomentazioni sui costi e sull'ambiente e i fornitori di inchiostri stanno incrementando le attività di ricerca e sviluppo per fornire inchiostri che possono essere polimerizzati con i LED UV o che sono "a doppia polimerizzazione", quindi possono essere polimerizzati sia con i LED che con i tradizionali UV.

La conclusione più ovvia è che il futuro è il LED UV, con una graduale acquisizione del mercato della polimerizzazione della stampa flessografica da parte della tecnologia tradizionale. Tuttavia, i LED UV non sono tutti uguali. Sono molte le cose che accadono quando un LED (diodo) cerca di polimerizzare un inchiostro stampato, e gli utenti devono assicurarsi di aver fatto le scelte giuste nello specificare il sistema di polimerizzazione per le loro esigenze.

Perché? Perché è in gioco la base della loro reputazione. Quando si parla di qualità di stampa, se la scelta dei LED UV è sbagliata, lo stampatore può avere problemi di sottopolimerizzazione o sovrapolimerizzazione del materiale, che possono portare a fermi macchina e scarti eccessivi", afferma Stacy Hoge, marketing manager di Phoseon per Excelitas Technologies. Se la densità di energia del sistema di polimerizzazione a LED UV non è sufficiente, si può verificare il fenomeno del tracking (inchiostro non polimerizzato presente sui rulli inattivi), mentre se l'inchiostro, il rivestimento o l'adesivo sono esposti a una quantità di energia superiore a quella prevista, si può verificare un eccesso di polimerizzazione, che può causare la fragilità del materiale o problemi di incollaggio.

Buona scienza

È quindi importante che gli stampatori capiscano cosa rende una "buona" polimerizzazione UV LED, quali sono i fattori in gioco e come devono affrontare l'investimento e l'integrazione di questa tecnologia di polimerizzazione. È necessario un po' di scienza.

In primo luogo, la reattività dell'inchiostro utilizzato ha un'enorme influenza sulla resa richiesta da un sistema UV LED. Altri fattori chiave sono la velocità della macchina da stampa e la natura dell'applicazione, compreso l'uso finale.

Picchi e dosi

Per quanto riguarda i sistemi di polimerizzazione, molti collaboratori evidenziano due fattori in particolare che devono essere considerati per ottimizzare la polimerizzazione con i LED UV: l'irraggiamento di picco (espresso in Watt/cm2) e la densità di energia (espressa in Joule/cm2).

L'identificazione di questa finestra di processo consentirà di ottenere la finitura più durevole e desiderabile, nonché un'adesione e una polimerizzazione della superficie accettabili", afferma la signora Hoge.

L'irraggiamento è "la forza d'urto che dà il via al processo di polimerizzazione", in cui i fotoiniziatori reticolano i monomeri e gli oligomeri di acrilato negli adesivi, nei rivestimenti e negli inchiostri polimerizzabili con i raggi UV. C'è una soglia minima di irraggiamento necessaria per avviare il processo e tutto ciò che supera la soglia minima si trasforma in calore. Non è scontato che un irraggiamento più elevato consenta una maggiore velocità di polimerizzazione", afferma l'esperta.

La densità di energia viene comunemente chiamata anche dose. Si tratta del numero totale di fotoni di luce che colpiscono un'area specifica in un determinato lasso di tempo. La densità di energia è la chiave per garantire l'adesione e la polimerizzazione ad alta velocità".

Combinazione perfetta

Per riassumere, sembra che ci sia una combinazione di irraggiamento di picco, densità di energia (o dose) e tempo di permanenza che deve essere perfezionata per polimerizzare l'inchiostro utilizzato in una determinata applicazione. Tuttavia, anche i sistemi di raffreddamento, l'ottica, la lunghezza d'onda, la posizione di montaggio, la configurazione della macchina e la protezione dall'ingresso per tenere lontani contaminanti come sporco, inchiostro e umidità sono considerazioni importanti.

Si tratta quindi di un aspetto altamente tecnico e gli stampatori flessografici devono potersi fidare del proprio fornitore di LED UV, per assicurarsi che tutto ciò che deve essere preso in considerazione sia incluso.

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