На хоризонта се очертават по-строги разпоредби на ЕС относно използването на живачни лампи за втвърдяване. Каква алтернативна технология за втвърдяване трябва да използват компаниите?

Собствениците на широкоформатни цифрови печатни машини са наясно с необходимостта от изсушаване на мастилата след извеждането на отпечатъците. Те също така знаят, че разполагат с две възможности за втвърдяване: живачни дъгови лампи или светодиоди.

И двете реагират на специфични дължини на вълните на светлината, като използват спектралната енергия за иницииране на фрагментация и полимеризация на фотоинициаторите в мастилата, за да се създадат сухи, еластични, гъвкави и трайни повърхности.

Мощността на светлинния източник определя неговата яркост, а тя от своя страна определя качествата на технологията за втвърдяване и съответно нейните работни характеристики.

Ето защо изискванията за производителност и приложение са най-важните съображения при сравняването на машини, използващи живачна дъга и светодиодно втвърдяване.

Характеристиките на работата включват:
– скорост и дълбочина на втвърдяване
– качество на контрола на цвета и гланца
– колко време е необходимо на системата за втвърдяване, за да бъде готова за употреба
– нейната консумация на енергия
– гъвкавост на мастилото и субстрата
– дълготрайност и постоянство на системата за втвърдяване във времето.

Разходите за притежание и регулациите също са все по-важни диференциатори. Вземете предвид всички тези фактори в контекста на нуждите на бизнеса и приложенията и решението ви за това коя опция да изберете ще бъде ясно. Не се притеснявайте прекалено много за спазването на нормативните изисквания, защото то не е толкова голямо притеснение, колкото може би си мислите.

Меркурий плъзгане

Живачните дъгови лампи са работните коне на индустрията за втвърдяване. Те генерират ултравиолетова и инфрачервена светлина в областите на спектъра 240-270 nm и 350-380 nm и имат живот от около 1500 часа.

Те изразходват много енергия и генерират топлина. Това ускорява омрежването на полимерите, но уврежда уязвимите субстрати, така че това е ограничение за отпечатване на крехки материали.

Загряването и охлаждането на тези лампи отнема време, така че те трябва да останат включени дори когато печатащата машина не работи, което увеличава сметките за енергия.

Въпреки тези недостатъци обаче живачното електродъгово втвърдяване доминира на пазара, тъй като е много продуктивно. И въпреки че е зряла, тя все още се появява в новите преси, като например H-UV на Komori с вградено в нея втвърдяване.

Технологията ще продължи да доминира в сектора на широкоформатния дигитален печат, докато светодиодите не могат да се сравнят с нейните характеристики, особено със скоростта и дълбочината на втвърдяване. Преломната точка няма да настъпи скоро, но може да се случи по-рано от очакваното.

Да убиеш или да излекуваш?

Разработчиците имат много причини да инвестират в LED технология за втвърдяване, като не на последно място е регламентът на Европейския съюз за ограничаване на опасните вещества II (RoHS II), който забранява използването на тежки метали, включително олово, живак и кадмий.

RoHS II е родственик на Директивата за отпадъците от електрическо и електронно оборудване (WEEE) и е специфична за електрическото и електронното оборудване.

Контролът на химикалите е в сферата на директивата за регистрация, оценка, разрешаване и ограничаване на химикали (REACH), която е насочена към здравето и безопасността.

RoHSII има за цел да насърчи намаляването на консумацията на енергия и екодизайна, както и намаляването на употребата на опасни вещества.

Поради тези причини той е доста свободен, с многобройни изключения и над 80 освобождавания, включително използването на живак в определени ситуации, като например когато няма еквивалентна алтернативна технология.

Дори когато изтече срокът на освобождаване, живачните лампи могат да бъдат заменени и машините да продължат да работят, без да се нарушават правилата.

LED технология

Светодиодите имат по-ниско излъчване от живачните лампи, тъй като приложеното към тях напрежение е ниско. Светодиодите излъчват светлина във видимата част на спектъра от 400 nm до 700 nm или в близката инфрачервена област (700 nm и 2000 nm), така че само част от спектралната енергия, която излъчват, е ултравиолетова светлина.

Тъй като използват малка част от енергията на живачните лампи, те не се нуждаят от загряване или охлаждане, така че са готови веднага за употреба и не изразходват енергия, докато не работят.

Освен това те са евтини и имат много дълъг живот. Количеството топлина, което генерират, е тривиално, така че могат да се използват с много слаби субстрати, но липсата на мощност означава, че понастоящем светодиодите бавно втвърдяват мастилото.

Тъй като пигментите на мастилото могат да абсорбират светлината в областта на излъчване на светодиодите, понякога те могат да се конкурират с фотоинициаторите за светлината.

Те могат също така да се втвърдят по невнимание в кутията или на пресата. Това, както и тесният диапазон на реакция, означава, че мастилата, които се втвърдяват с LED, трябва да бъдат специално формулирани.

Светодиодното втвърдяване е все още сравнително незряла технология за графични приложения, но се наблюдава бърз напредък в разработването на късовълнови UV светодиоди.

Непрекъснатите технологични изследвания са даденост в областта на графичните изкуства, като разработчиците постоянно търсят нови начини за решаване на стари проблеми.

Усилията им могат да се дължат на разходи, въздействие върху околната среда, енергийна ефективност, спазване на нормативните изисквания, ефективност и дори удобство – всичко, което им дава предимство пред конкуренцията.

Разработчиците вече са измислили умни начини да се възползват от най-доброто от двете възможности за втвърдяване. Светодиодите, използвани в комбинация с живачна дъга, могат да осигурят предварително втвърдяване, наречено pinning.

Това частично втвърдяване на отделните мастила контролира усилването на точките и подобрява качеството на цветовете и нивата на гланц. Живачните дъгови лампи завършват втвърдяването.

Трябва ли да се притесняваме за RoHSII?

Не, поне все още не. Ключов принцип в законодателството на ЕС е, че прилагането на правилата на ЕС не трябва да подкопава растежа и развитието, така че сме уверени, че законодателството за RoHSII няма да се прилага безразборно.

Освобождаването от RoHSII е в сила за живачните лампи с ниско, средно и високо налягане, които се извеждат от употреба от април 2015 г., когато станат достъпни подходящи технологии за замяна.

Регламентът също така освобождава „широкомащабни стационарни инсталации“, които се определят като „широкомащабна комбинация от няколко вида апаратура …, сглобена и инсталирана от професионалисти, предназначена за постоянно използване на предварително определено и специално място“.

Така че дори и без изключенията много печатници, например тези с големи плоски машини, не попадат в обхвата на RoHSII и според нашия контакт с Европейския съюз печатарската машина „може да има заместващи живачни лампи в бъдеще, докато не достигне края на жизнения си цикъл“.

Навлизането на светодиодното втвърдяване, което е алтернатива на живачната дъга, разшири гамата от машини за печат на широкоформатни проекти.

Те поддържат широк спектър от изисквания за производителност и цена и разнообразни икономически модели за производителите, печатниците и техните клиенти. Изборът е въпрос на съчетаване на изискванията за производителност и качество с инвестициите в приложенията.

Производствените очаквания, както и технологията, определят възприемането на светодиодите и скоростта, с която те ще заменят живачното електродъгово втвърдяване.

Но е въпрос на време LED технологията да се изравни с производителността на живачната дъга за втвърдяване. Когато достигнем този момент, тя ще престане да бъде жизнеспособна, но този момент все още е на далечен хоризонт.