수은 증기 경화 램프 사용에 관한 더 엄격한 EU 규정이 곧 시행될 예정입니다. 기업들은 어떤 대체 경화 기술을 도입해야 할까요?
와이드 포맷 디지털 인쇄기 소유자는 인쇄물이 출력된 후 제트 잉크를 건조시켜야 한다는 사실을 잘 알고 있을 것입니다. 또한 수은 아크 램프 또는 LED라는 두 가지 경화 옵션이 있다는 것도 알고 있을 것입니다.
둘 다 특정 파장의 빛에 반응하여 스펙트럼 에너지를 사용하여 잉크의 광개시제의 단편화 및 중합을 시작하여 건조하고 탄력적이며 유연하고 내구성 있는 표면을 만듭니다.
광원의 전력량에 따라 밝기가 결정되고, 이는 다시 경화 기술의 속성과 성능 특성을 정의합니다.
그렇기 때문에 수은 아크와 LED 경화를 사용하는 장비를 비교할 때 성능과 애플리케이션 요구 사항이 가장 중요한 고려 사항입니다.
성능 특성:
– 경화 속도 및 깊이
– 색상 및 광택 제어 품질
– 경화 시스템을 사용할 준비가 되는 데 걸리는 시간
– 에너지 소비량
– 잉크 및 기판 유연성
– 경화 시스템의 수명 및 시간 경과에 따른 일관성 등입니다.
소유 비용과 규제 또한 점점 더 중요한 차별화 요소가 되고 있습니다. 비즈니스 및 애플리케이션 요구 사항의 맥락에서 이 모든 것을 고려하면 어떤 옵션을 선택해야 할지 명확하게 결정할 수 있습니다. 규정 준수에 대해 너무 걱정하지 마세요. 규정 준수는 생각만큼 걱정거리가 아니기 때문입니다.
머큐리 슬립 슬라이딩
수은 아크 램프는 경화 산업의 주력 제품입니다. 스펙트럼의 240-270nm 및 350-380nm 영역에서 UV 및 IR 광선을 생성하며 수명은 약 1,500시간입니다.
많은 에너지를 사용하고 열을 발생시킵니다. 이는 폴리머의 가교 속도를 높이지만 취약한 기질을 손상시키므로 얇은 소재를 인쇄할 때는 한계가 있습니다.
이러한 램프는 예열과 냉각에 시간이 걸리기 때문에 인쇄기가 유휴 상태일 때도 켜져 있어야 하므로 에너지 요금이 추가됩니다.
그러나 이러한 단점에도 불구하고 수은 아크 경화가 시장을 지배하는 이유는 생산성이 매우 높기 때문입니다. 그리고 이 기술은 성숙 단계에 접어들었지만 인라인 경화 기능을 갖춘 Komori의 H-UV와 같은 새로운 프레스에서도 여전히 사용되고 있습니다.
LED의 성능, 특히 경화 속도와 깊이를 따라잡을 수 있을 때까지 이 기술은 와이드 포맷 디지털 인쇄 분야를 계속 지배할 것입니다. 티핑 포인트는 당분간은 아니겠지만 예상보다 빨리 올 수도 있습니다.
죽일 것인가, 치료할 것인가?
개발자는 납, 수은, 카드뮴 등 중금속 사용을 금지하는 유럽연합의 유해물질 제한 규정(RoHS II)을 비롯해 LED 경화 기술에 투자해야 할 많은 이유가 있습니다.
RoHS II는 전기 및 전자 장비 폐기물 지침(WEEE)과 형제 관계에 있으며 전기 및 전자 장비에만 적용됩니다.
화학물질 관리는 건강과 안전에 초점을 맞춘 화학물질의 등록, 평가, 허가 및 제한(REACH) 지침의 영역입니다.
RoHSII는 에너지 절감과 친환경 설계를 장려하고 유해 물질 사용을 줄이기 위해 고안되었습니다.
이러한 이유로 동등한 대체 기술이 없는 경우와 같은 특정 상황에서 수은을 사용하는 것을 포함하여 수많은 예외와 80개 이상의 면제 조항이 있는 매우 느슨한 규정입니다.
면제가 만료되더라도 수은 아크 램프를 교체하고 규정을 위반하지 않고 기계를 계속 가동할 수 있습니다.
LED 기술
LED는 인가 전압이 낮기 때문에 수은 아크 램프보다 광도가 낮습니다. LED는 400nm~700nm의 가시광선 영역 또는 근적외선(700nm 및 2000nm)에서 빛을 방출하므로 방출하는 스펙트럼 에너지 중 일부만 자외선입니다.
수은 아크 램프의 일부 에너지만 사용하기 때문에 예열이나 냉각이 필요 없어 바로 사용할 수 있으며, 작동하지 않는 한 에너지를 사용하지 않습니다.
또한 저렴하고 수명이 매우 길다는 장점이 있습니다. 열 발생량이 미미하기 때문에 매우 얇은 기판에도 사용할 수 있지만, 전력이 부족하기 때문에 현재 LED는 잉크 경화 속도가 느리다는 단점이 있습니다.
잉크 안료는 LED 발광 영역에서 빛을 흡수할 수 있기 때문에 광개시제와 빛을 놓고 경쟁할 수 있습니다.
또한 캔이나 프레스에서 실수로 경화될 수도 있습니다. 이 외에도 응답 대역이 좁기 때문에 LED 경화 잉크는 특별히 제조되어야 합니다.
LED 경화는 그래픽 애플리케이션에서는 아직 비교적 미성숙한 기술이지만 단파 UV LED의 개발이 빠르게 진행되고 있습니다.
그래픽 아트 분야에서 지속적인 기술 연구는 당연한 일이며, 개발자는 오래된 문제를 해결하기 위해 끊임없이 새로운 방법을 모색합니다.
비용, 환경 영향, 에너지 효율성, 규정 준수, 성능, 편의성 등 경쟁에서 우위를 점하기 위한 다양한 이유가 있을 수 있습니다.
개발자들은 이미 두 가지 경화 옵션의 장점을 모두 얻을 수 있는 현명한 방법을 고안해냈습니다. 수은 아크 경화와 함께 사용되는 LED는 피닝이라고 하는 예비 경화를 제공할 수 있습니다.
개별 잉크의 부분 경화는 도트 게인을 제어하고 색상 품질과 광택 수준을 향상시킵니다. 수은 아크 램프가 경화를 완료합니다.
RoHSII에 대해 걱정해야 할까요?
아니요, 적어도 아직은 아닙니다. EU 법률의 핵심 원칙은 EU 규정의 적용이 성장과 발전을 저해해서는 안 된다는 것이므로, 저희는 RoHSII 법규가 함부로 적용되지 않을 것이라고 확신합니다.
저압, 중압, 고압 수은 아크 램프에 대한 RoHSII 면제가 시행되고 있으며, 적절한 대체 기술이 개발됨에 따라 2015년 4월부터 단계적으로 폐지될 예정입니다.
이 규정은 또한 “미리 정의된 전용 위치에서 영구적으로 사용하기 위해 전문가가 조립 및 설치한 여러 유형의 장치를 대규모로 조합한 것”으로 정의하는 ‘대규모 고정 설치’도 면제 대상에 포함합니다.
따라서 대형 평판을 사용하는 많은 인쇄 회사들은 예외 규정이 없더라도 RoHSII의 적용 범위에 포함되지 않으며, 유럽 연합 담당자에 따르면 인쇄 기계는 “수명이 다할 때까지 교체용 수은 아크 램프를 향후에도 사용할 수 있다”고 합니다.
수은 아크 기술의 대안을 제공하는 LED 경화 기술의 등장으로 와이드 포맷 프로젝트를 인쇄할 수 있는 장비의 범위가 넓어졌습니다.
제조업체, 프린터 및 고객을 위한 광범위한 성능 및 비용 요구 사항과 다양한 경제 모델을 지원합니다. 선택은 성능과 품질 요구 사항을 애플리케이션 투자에 맞추는 문제입니다.
기술만큼이나 생산 기대치는 수은 아크 경화를 대체하는 LED의 채택률과 속도를 결정합니다.
하지만 LED 기술이 수은 아크 경화의 성능을 따라잡는 것은 시간 문제일 뿐입니다. 그 시점에 도달하면 수은은 더 이상 사용할 수 없게 되겠지만, 그 시점은 아직 멀었습니다.