تلوح في الأفق لوائح الاتحاد الأوروبي الأكثر صرامة فيما يتعلق باستخدام مصابيح المعالجة ببخار الزئبق. ما هي تكنولوجيا المعالجة البديلة التي يجب أن تعتمدها الشركات؟
سيكون مالكو ماكينات الطباعة الرقمية ذات التنسيقات العريضة على دراية تامة بالحاجة إلى تجفيف الأحبار المنبثقة بمجرد إخراج المطبوعات. ويعلمون أيضاً أن لديهم خيارين للمعالجة: مصابيح القوس الزئبقي أو مصابيح LED.
كلاهما يستجيبان لأطوال موجية محددة من الضوء، باستخدام الطاقة الطيفية لبدء تجزئة وبلمرة البادئات الضوئية في الأحبار لإنشاء أسطح جافة ومرنة ومرنة ومتينة.
تحدد كمية الطاقة التي يتمتع بها مصدر الضوء مقدار سطوعه، وهذا بدوره يحدد سمات تقنية المعالجة، وبالتالي خصائص أدائها.
وهذا هو السبب في أن الأداء ومتطلبات التطبيق هي أهم الاعتبارات عند المقارنة بين الماكينات التي تستخدم المعالجة بالقوس الزئبقي ومصابيح LED.
تشمل خصائص الأداء ما يلي:
– سرعة وعمق المعالجة
– جودة التحكم في اللون واللمعان
– المدة التي يستغرقها نظام المعالجة ليكون جاهزًا للاستخدام
– استهلاكه للطاقة
– مرونة الحبر والركيزة
– طول عمر نظام المعالجة واتساقه بمرور الوقت.
كما أن تكلفة الملكية والتنظيم من العوامل التي تتزايد أهميتها أيضاً. ضع كل ذلك في الاعتبار في سياق احتياجات العمل والتطبيق، وسيكون قرارك بشأن الخيار الذي يجب أن تختاره واضحًا. لا تقلق كثيرًا بشأن الامتثال التنظيمي، لأنه ليس مصدر قلق كما قد تعتقد.
انزلاق انزلاق الزئبق
مصابيح القوس الزئبقي هي مصابيح القوس الزئبقي هي مصابيح العمل في صناعة المعالجة. وهي تولد ضوء الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء في منطقتي 240-270 نانومتر و350-380 نانومتر من الطيف ويبلغ عمرها الافتراضي حوالي 1500 ساعة.
فهي تستخدم الكثير من الطاقة وتولد حرارة. يؤدي ذلك إلى تسريع تشابك البوليمرات، ولكنه يتلف الركائز الضعيفة، لذا فإن هذا الأمر يعد قيدًا على طباعة المواد الهشة.
تستغرق هذه المصابيح وقتًا للإحماء والتبريد، لذا يجب تركها مضاءة حتى عندما تكون آلة الطباعة في وضع الخمول مما يزيد من فاتورة الطاقة.
ولكن على الرغم من هذه العيوب فإن المعالجة بالقوس الزئبقي تهيمن على السوق لأنها منتجة للغاية. وعلى الرغم من أنها ناضجة إلا أنها لا تزال تظهر في المكابس الجديدة مثل H-UV من كوموري مع المعالجة المضمنة.
ستستمر هذه التقنية في الهيمنة على قطاع الطباعة الرقمية ذات التنسيقات العريضة إلى أن تتمكن مصابيح LED من مضاهاة أدائها، ولا سيما سرعتها وعمق معالجتها. لن تكون نقطة التحول لفترة من الوقت، ولكنها قد تأتي في وقت أقرب مما هو متوقع.
القتل أم العلاج؟
لدى المطورين الكثير من الأسباب التي تدفعهم للاستثمار في تقنية المعالجة بمصابيح LED، ليس أقلها لائحة الاتحاد الأوروبي لتقييد المواد الخطرة II (RoHS II)، التي تحظر استخدام المعادن الثقيلة بما في ذلك الرصاص والزئبق والكادميوم.
تعتبر RoHS II شقيقة لتوجيهات نفايات المعدات الكهربائية والإلكترونية (WEEE) وهي خاصة بالمعدات الكهربائية والإلكترونية.
الضوابط الكيميائية هي مجال تسجيل المواد الكيميائية وتقييمها وترخيصها وتقييدها (REACH) التي تركز على الصحة والسلامة.
تم تصميم RoHSII لتشجيع خفض الطاقة والتصميم البيئي بالإضافة إلى الحد من استخدام المواد الخطرة.
ولهذه الأسباب فهي فضفاضة للغاية مع وجود العديد من الاستثناءات وأكثر من 80 إعفاءً بما في ذلك استخدام الزئبق في حالات معينة مثل عدم توفر تكنولوجيا بديلة مكافئة.
حتى عندما تنتهي الإعفاءات، لا يزال من الممكن استبدال مصابيح القوس الزئبقي والاستمرار في تشغيل الآلات دون خرق القواعد.
تقنية LED
تتميز مصابيح LED بإشعاع أقل من مصابيح القوس الزئبقي لأن جهدها المطبق منخفض. وتبعث مصابيح الدايودات الباعثة للضوء في الجزء المرئي من الطيف من 400 نانومتر إلى 700 نانومتر أو في الأشعة تحت الحمراء القريبة (700 نانومتر و2000 نانومتر)، وبالتالي فإن جزءاً فقط من الطاقة الطيفية التي تبعثها هو ضوء الأشعة فوق البنفسجية.
نظرًا لأنها تستخدم جزءًا بسيطًا من طاقة مصابيح القوس الزئبقي، فهي لا تحتاج إلى الإحماء أو التبريد، لذا فهي جاهزة للاستخدام على الفور ولا تستهلك الطاقة إلا في حالة تشغيلها.
كما أنها رخيصة الثمن ولها عمر افتراضي طويل جدًا. وكمية الحرارة التي تولدها تافهة لذا يمكن استخدامها مع ركائز رقيقة جداً، ولكن نقص طاقتها يعني أن المصابيح بطيئة حالياً في معالجة الحبر.
نظرًا لأن أصباغ الحبر يمكن أن تمتص الضوء في منطقة انبعاث الصمام الثنائي الباعث للضوء، فإنها يمكن أن تتنافس أحيانًا مع المبادرين الضوئيين على الضوء.
كما أنها يمكن أن تعالج عن غير قصد في العلبة أو على المكبس. ويعني هذا بالإضافة إلى نطاق استجابتها الضيق أن الأحبار القابلة للمعالجة بال LED يجب أن تكون مصممة خصيصاً.
لا تزال المعالجة بمصابيح LED تقنية غير ناضجة نسبيًا لتطبيقات الرسومات ولكن يتم إحراز تقدم سريع في تطوير مصابيح LED بالأشعة فوق البنفسجية قصيرة الموجة.
يعد البحث التكنولوجي المستمر أمرًا مفروغًا منه في فنون الجرافيك، حيث يبحث المطورون باستمرار عن طرق جديدة لحل المشاكل القديمة.
وقد تكون جهودهم لأسباب تتعلق بالتكلفة والأثر البيئي وكفاءة الطاقة والامتثال للوائح التنظيمية والأداء وحتى الراحة، أي شيء يمنحهم ميزة على المنافسين.
وقد توصل المطورون بالفعل إلى طرق ذكية للحصول على أفضل ما في خياري المعالجة. يمكن أن توفر مصابيح LED المستخدمة مع المعالجة بالقوس الزئبقي علاجاً أولياً يسمى التثبيت.
تتحكم هذه المعالجة الجزئية للأحبار الفردية في اكتساب النقاط وتعزز جودة الألوان ومستويات اللمعان. تكمل مصابيح القوس الزئبقي المعالجة.
هل يجب أن نقلق بشأن RoHSII؟
لا، على الأقل ليس بعد. أحد المبادئ الرئيسية في تشريعات الاتحاد الأوروبي هو أن تطبيق قواعد الاتحاد الأوروبي يجب ألا يقوض النمو والتنمية، لذلك نحن واثقون من أن تشريع RoHSII لن يتم تطبيقه طوعًا أو كرهًا.
توجد إعفاءات RoHSII للمصابيح القوسية الزئبقية ذات الضغط المنخفض والمتوسط والعالي الزئبقي التي يتم التخلص التدريجي منها اعتبارًا من أبريل 2015 مع توفر تقنيات بديلة مناسبة.
كما تستثني اللائحة أيضًا “التركيبات الثابتة واسعة النطاق” التي تُعرّفها بأنها “مزيج واسع النطاق من عدة أنواع من الأجهزة… يتم تجميعها وتركيبها من قبل محترفين، بهدف استخدامها بشكل دائم في موقع محدد ومخصص مسبقًا”.
لذلك حتى بدون الإعفاءات، فإن العديد من شركات الطباعة، على سبيل المثال تلك التي لديها طابعات مسطحة كبيرة، ليست ضمن نطاق RoHSII، ووفقًا لجهة اتصالنا بالاتحاد الأوروبي فإن آلة الطباعة “يمكن أن يكون لديها مصابيح قوس زئبق بديلة في المستقبل حتى تصل إلى نهاية عمرها الافتراضي”.
أدى ظهور تقنية المعالجة بمصابيح LED، التي توفر بديلاً لتقنية القوس الزئبقي، إلى توسيع نطاق الماكينات المتاحة لطباعة مشروعات التنسيقات العريضة.
فهي تدعم مجموعة واسعة من متطلبات الأداء والتكلفة ونماذج اقتصادية متنوعة للمصنعين والطابعات وعملائهم. فالاختيار هو مسألة مطابقة متطلبات الأداء والجودة مع استثمارات التطبيق.
تتحكم توقعات الإنتاج بقدر ما تتحكم التكنولوجيا في الإقبال على استخدام مصابيح LED والسرعة التي تحل بها محل المعالجة بالقوس الزئبقي.
ولكنها مسألة وقت فقط قبل أن تتمكن تقنية LED من مضاهاة أداء المعالجة بالقوس الزئبقي. وعندما نصل إلى هذه النقطة ستتوقف عن كونها قابلة للتطبيق، ولكن هذه النقطة لا تزال في أفق بعيد