Υπάρχουν στον ορίζοντα αυστηρότεροι κανονισμοί της ΕΕ σχετικά με τη χρήση λαμπτήρων σκλήρυνσης ατμών υδραργύρου. Ποια εναλλακτική τεχνολογία σκλήρυνσης θα πρέπει να υιοθετήσουν οι εταιρείες;
Οι ιδιοκτήτες μηχανημάτων ψηφιακής εκτύπωσης ευρείας μορφής γνωρίζουν καλά την ανάγκη να στεγνώσουν τα μελάνια εκτόξευσης μετά την εξαγωγή των εκτυπώσεων. Γνωρίζουν επίσης ότι έχουν δύο επιλογές σκλήρυνσης: λαμπτήρες τόξου υδραργύρου ή LED.
Και τα δύο ανταποκρίνονται σε συγκεκριμένα μήκη κύματος του φωτός, χρησιμοποιώντας φασματική ενέργεια για να ξεκινήσουν τον κατακερματισμό και τον πολυμερισμό των φωτοεκκινητών στα μελάνια για να δημιουργήσουν στεγνές, ελαστικές, εύκαμπτες και ανθεκτικές επιφάνειες.
Η ποσότητα ισχύος που διαθέτει μια φωτεινή πηγή καθορίζει τη φωτεινότητά της και αυτή με τη σειρά της καθορίζει τα χαρακτηριστικά μιας τεχνολογίας σκλήρυνσης και, συνεπώς, τα χαρακτηριστικά της απόδοσής της.
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι απαιτήσεις απόδοσης και εφαρμογής είναι οι πιο σημαντικές εκτιμήσεις, όταν συγκρίνετε μηχανήματα που χρησιμοποιούν τόξο υδραργύρου και σκλήρυνση LED.
Τα χαρακτηριστικά απόδοσης περιλαμβάνουν:
– ταχύτητα και βάθος σκλήρυνσης
– ποιότητα ελέγχου χρώματος και στιλπνότητας
– πόσος χρόνος απαιτείται για να είναι έτοιμο το σύστημα σκλήρυνσης προς χρήση
– κατανάλωση ενέργειας
– ευελιξία μελανιού και υποστρώματος
– μακροζωία και συνέπεια του συστήματος σκλήρυνσης με την πάροδο του χρόνου.
Το κόστος ιδιοκτησίας και οι κανονισμοί αποτελούν επίσης όλο και πιο σημαντικούς παράγοντες διαφοροποίησης. Εξετάστε όλα αυτά στο πλαίσιο των επιχειρηματικών αναγκών και των αναγκών των εφαρμογών και η απόφασή σας για το ποια επιλογή θα πρέπει να επιλέξετε θα είναι σαφής. Μην ανησυχείτε υπερβολικά για τη συμμόρφωση με τις κανονιστικές διατάξεις, διότι δεν είναι τόσο ανησυχητικό όσο ίσως νομίζετε.
Ολίσθηση ολίσθησης υδραργύρου
Οι λαμπτήρες τόξου υδραργύρου είναι τα άλογα της βιομηχανίας σκλήρυνσης. Παράγουν υπεριώδες και υπέρυθρο φως στις περιοχές 240-270nm και 350-380nm του φάσματος και έχουν διάρκεια ζωής περίπου 1.500 ώρες.
Χρησιμοποιούν πολλή ενέργεια και παράγουν θερμότητα. Αυτό επιταχύνει τη διασύνδεση των πολυμερών, αλλά καταστρέφει τα ευάλωτα υποστρώματα, οπότε αυτό αποτελεί περιορισμό για την εκτύπωση εύθραυστων υλικών.
Αυτές οι λάμπες χρειάζονται χρόνο για να ζεσταθούν και να κρυώσουν, οπότε πρέπει να παραμένουν αναμμένες ακόμη και όταν η εκτυπωτική μηχανή είναι αδρανής, γεγονός που αυξάνει το λογαριασμό ενέργειας.
Ωστόσο, παρά τα μειονεκτήματα αυτά, η σκλήρυνση με τόξο υδραργύρου κυριαρχεί στην αγορά επειδή είναι πολύ παραγωγική. Και παρόλο που είναι ώριμη, εξακολουθεί να εμφανίζεται σε νέες πρέσες, όπως η H-UV της Komori με inline σκλήρυνση.
Η τεχνολογία αυτή θα συνεχίσει να κυριαρχεί στον τομέα των ψηφιακών εκτυπώσεων μεγάλου μεγέθους έως ότου οι λυχνίες LED μπορέσουν να φτάσουν τις επιδόσεις της, ιδίως την ταχύτητα και το βάθος σκλήρυνσης. Το σημείο καμπής δεν θα αργήσει να έρθει, αλλά θα μπορούσε να έρθει νωρίτερα από το αναμενόμενο.
Σκοτώνετε ή θεραπεύετε;
Οι προγραμματιστές έχουν πολλούς λόγους να επενδύσουν στην τεχνολογία σκλήρυνσης LED, και όχι μόνο τον κανονισμό RoHS II της Ευρωπαϊκής Ένωσης για τον περιορισμό των επικίνδυνων ουσιών (RoHS II), ο οποίος απαγορεύει τη χρήση βαρέων μετάλλων, όπως ο μόλυβδος, ο υδράργυρος και το κάδμιο.
Η RoHS II είναι αδελφή της οδηγίας για τα απόβλητα ηλεκτρικού και ηλεκτρονικού εξοπλισμού (ΑΗΗΕ) και αφορά ειδικά τον ηλεκτρικό και ηλεκτρονικό εξοπλισμό.
Οι χημικοί έλεγχοι αποτελούν το πεδίο εφαρμογής της οδηγίας REACH (Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals), η οποία επικεντρώνεται στην υγεία και την ασφάλεια.
Η RoHSII έχει σχεδιαστεί για να ενθαρρύνει τη μείωση της ενέργειας και τον οικολογικό σχεδιασμό, καθώς και τη μείωση της χρήσης επικίνδυνων ουσιών.
Για τους λόγους αυτούς είναι αρκετά χαλαρός με πολυάριθμες εξαιρέσεις και πάνω από 80 εξαιρέσεις, συμπεριλαμβανομένης της χρήσης υδραργύρου σε ορισμένες περιπτώσεις, όπως όταν δεν υπάρχει ισοδύναμη εναλλακτική τεχνολογία.
Ακόμη και όταν λήξουν οι εξαιρέσεις, οι λαμπτήρες τόξου υδραργύρου μπορούν να αντικατασταθούν και τα μηχανήματα να συνεχίσουν να λειτουργούν χωρίς να παραβιάζονται οι κανόνες.
Τεχνολογία LED
Οι λυχνίες LED έχουν χαμηλότερη ακτινοβολία από τους λαμπτήρες τόξου υδραργύρου επειδή η εφαρμοζόμενη τάση τους είναι χαμηλή. Οι λυχνίες LED εκπέμπουν φως στο ορατό τμήμα του φάσματος από 400 nm έως 700 nm ή στο εγγύς υπέρυθρο (700 nm και 2000 nm), οπότε μόνο ένα μέρος της φασματικής ενέργειας που εκπέμπουν είναι υπεριώδες φως.
Επειδή χρησιμοποιούν ένα κλάσμα της ενέργειας των λαμπτήρων τόξου υδραργύρου, δεν χρειάζεται να ζεσταθούν ή να κρυώσουν, ώστε να είναι αμέσως έτοιμοι για χρήση και δεν καταναλώνουν ενέργεια εκτός αν λειτουργούν.
Είναι επίσης φθηνά και έχουν πολύ μεγάλη διάρκεια ζωής. Η ποσότητα θερμότητας που παράγουν είναι ασήμαντη, οπότε μπορούν να χρησιμοποιηθούν με πολύ αδύναμα υποστρώματα, αλλά η έλλειψη ισχύος τους σημαίνει ότι οι λυχνίες LED αργούν προς το παρόν να σκληρύνουν το μελάνι.
Επειδή οι χρωστικές του μελανιού μπορούν να απορροφήσουν το φως στην περιοχή εκπομπής των LED, μερικές φορές μπορούν να ανταγωνιστούν τους φωτοεκκινητές για το φως.
Μπορούν επίσης να ωριμάσουν κατά λάθος στο δοχείο ή στην πρέσα. Αυτό καθώς και η στενή ζώνη απόκρισης τους σημαίνει ότι τα μελάνια που ωριμάζουν με LED πρέπει να είναι ειδικά σχεδιασμένα.
Η σκλήρυνση με LED εξακολουθεί να είναι μια σχετικά ανώριμη τεχνολογία για εφαρμογές γραφικών, ωστόσο σημειώνεται ταχεία πρόοδος στην ανάπτυξη των UV LED μικρού μήκους κύματος.
Η συνεχής τεχνολογική έρευνα είναι δεδομένη στις γραφικές τέχνες, με τους προγραμματιστές να αναζητούν διαρκώς νέους τρόπους επίλυσης παλαιών προβλημάτων.
Οι προσπάθειές τους μπορεί να γίνονται για λόγους κόστους, περιβαλλοντικών επιπτώσεων, ενεργειακής απόδοσης, κανονιστικής συμμόρφωσης, απόδοσης ή και ευκολίας, οτιδήποτε τους δίνει πλεονέκτημα έναντι του ανταγωνισμού.
Οι προγραμματιστές έχουν ήδη επινοήσει έξυπνους τρόπους για να εκμεταλλευτούν τις καλύτερες από τις δύο επιλογές σκλήρυνσης. Οι λυχνίες LED που χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με τη σκλήρυνση με τόξο υδραργύρου μπορούν να παρέχουν μια προκαταρκτική σκλήρυνση, που ονομάζεται καρφίτσωμα.
Αυτή η μερική σκλήρυνση των επιμέρους μελανιών ελέγχει την αύξηση των κουκκίδων και βελτιώνει την ποιότητα των χρωμάτων και τα επίπεδα στιλπνότητας. Οι λαμπτήρες τόξου υδραργύρου ολοκληρώνουν τη σκλήρυνση.
Πρέπει να ανησυχούμε για την RoHSII;
Όχι, τουλάχιστον όχι ακόμα. Μια βασική αρχή της νομοθεσίας της ΕΕ είναι ότι η εφαρμογή των κανόνων της ΕΕ δεν πρέπει να υπονομεύει την ανάπτυξη, οπότε είμαστε βέβαιοι ότι η νομοθεσία RoHSII δεν θα εφαρμοστεί με το έτσι θέλω.
Οι εξαιρέσεις της RoHSII ισχύουν για τους λαμπτήρες τόξου υδραργύρου χαμηλής, μέσης και υψηλής πίεσης, οι οποίοι καταργούνται σταδιακά από τον Απρίλιο του 2015, καθώς διατίθενται κατάλληλες τεχνολογίες αντικατάστασης.
Ο κανονισμός εξαιρεί επίσης τις “σταθερές εγκαταστάσεις μεγάλης κλίμακας”, τις οποίες ορίζει ως “συνδυασμό διαφόρων τύπων συσκευών μεγάλης κλίμακας … που συναρμολογούνται και εγκαθίστανται από επαγγελματίες και προορίζονται για μόνιμη χρήση σε προκαθορισμένη και αποκλειστική θέση”.
Έτσι, ακόμη και χωρίς τις εξαιρέσεις, πολλές εκτυπωτικές εταιρείες, για παράδειγμα εκείνες με μεγάλες επίπεδες επιφάνειες, δεν εμπίπτουν στο πεδίο εφαρμογής της RoHSII και σύμφωνα με την επαφή μας με την Ευρωπαϊκή Ένωση, μια εκτυπωτική μηχανή “μπορεί να έχει ανταλλακτικούς λαμπτήρες τόξου υδραργύρου στο μέλλον μέχρι να φτάσει στο τέλος της ζωής της”.
Η έλευση της σκλήρυνσης με LED, η οποία παρέχει μια εναλλακτική λύση στην τεχνολογία τόξου υδραργύρου, έχει διευρύνει το φάσμα των διαθέσιμων μηχανημάτων για την εκτύπωση έργων μεγάλου μεγέθους.
Υποστηρίζουν ένα ευρύ φάσμα απαιτήσεων απόδοσης και κόστους και ποικίλα οικονομικά μοντέλα για τους κατασκευαστές, τους εκτυπωτές και τους πελάτες τους. Η επιλογή είναι θέμα αντιστοίχισης των απαιτήσεων απόδοσης και ποιότητας με τις επενδύσεις εφαρμογής.
Οι προσδοκίες της παραγωγής όσο και η τεχνολογία υπαγορεύουν την υιοθέτηση των LED και την ταχύτητα με την οποία αντικαθιστούν τη σκλήρυνση με τόξο υδραργύρου.
Αλλά είναι απλώς θέμα χρόνου να μπορέσει η τεχνολογία LED να φτάσει τις επιδόσεις της σκλήρυνσης με τόξο υδραργύρου. Όταν φτάσουμε σε αυτό το σημείο θα πάψει να είναι βιώσιμη, αλλά αυτό το σημείο είναι ακόμα σε μακρινό ορίζοντα.