Estão no horizonte regulamentos comunitários mais rigorosos relativamente à utilização de lâmpadas de cura de vapor de mercúrio. Que tecnologia de cura alternativa devem as empresas adotar?

Os proprietários de máquinas de impressão digital de grande formato estão bem cientes da necessidade de secar as tintas após a saída das impressões. Sabem também que têm duas opções de cura: lâmpadas de arco de mercúrio ou LEDs.

Ambos respondem a comprimentos de onda específicos da luz, utilizando a energia espetral para iniciar a fragmentação e a polimerização de fotoiniciadores em tintas para criar superfícies secas, resilientes, flexíveis e duradouras.

A quantidade de potência de uma fonte de luz determina o seu brilho e este, por sua vez, define os atributos de uma tecnologia de cura e, por conseguinte, as suas caraterísticas de desempenho.

É por isso que os requisitos de desempenho e de aplicação são as considerações mais importantes, quando se comparam máquinas que utilizam arco de mercúrio e cura LED.

As caraterísticas de desempenho incluem:
– velocidade e profundidade da cura
– qualidade do controlo da cor e do brilho
– tempo que o sistema de cura demora a estar pronto a utilizar
– consumo de energia
– flexibilidade da tinta e do substrato
– longevidade e consistência do sistema de cura ao longo do tempo.

O custo de propriedade e a regulamentação também são factores diferenciadores cada vez mais importantes. Considera tudo isto no contexto das necessidades empresariais e das aplicações, e a tua decisão quanto à opção que deves escolher será clara. Não te preocupes demasiado com a conformidade regulamentar, porque não é uma preocupação tão grande como possas pensar.

Deslizamento de mercúrio

As lâmpadas de arco de mercúrio são os cavalos de batalha da indústria de cura. Geram luz UV e IV nas regiões de 240-270nm e 350-380nm do espetro e têm uma vida útil de cerca de 1500 horas.

Utiliza muita energia e gera calor. Isto acelera a reticulação dos polímeros, mas danifica os substratos vulneráveis, o que constitui uma limitação para a impressão de materiais frágeis.

Estas lâmpadas demoram algum tempo a aquecer e a arrefecer, pelo que têm de ser deixadas ligadas mesmo quando a máquina de impressão está inativa, o que aumenta a fatura energética.

No entanto, apesar destas desvantagens, a cura por arco de mercúrio domina o mercado porque é muito produtiva. E, apesar da sua maturidade, continua a aparecer em novas prensas, como a H-UV da Komori com cura em linha.

A tecnologia continuará a dominar o sector da impressão digital de grande formato até que os LED consigam igualar o seu desempenho, especialmente a sua velocidade e profundidade de cura. O ponto de viragem não será por algum tempo, mas poderá chegar mais cedo do que o esperado.

Matar ou curar?

Os criadores têm muitas razões para investir na tecnologia de cura LED, nomeadamente a regulamentação da União Europeia relativa à Restrição de Substâncias Perigosas II (RoHS II), que proíbe a utilização de metais pesados, incluindo chumbo, mercúrio e cádmio.

A RoHS II é irmã da diretiva relativa aos resíduos de equipamentos eléctricos e electrónicos (REEE) e é específica para equipamentos eléctricos e electrónicos.

Os controlos químicos são o domínio da diretiva relativa ao registo, avaliação, autorização e restrição dos produtos químicos (REACH), que se centra na saúde e na segurança.

A RoHSII foi concebida para incentivar a redução de energia e a conceção ecológica, bem como para reduzir a utilização de substâncias perigosas.

Por estas razões, o regulamento é bastante flexível, com numerosas exclusões e mais de 80 isenções, incluindo a utilização de mercúrio em determinadas situações, como quando não existe uma tecnologia alternativa equivalente.

Mesmo quando as isenções expiram, as lâmpadas de arco de mercúrio podem ser substituídas e as máquinas podem continuar a funcionar sem violar as regras.

Tecnologia LED

Os LEDs têm um brilho mais baixo do que as lâmpadas de arco de mercúrio porque a sua tensão aplicada é baixa. Os LEDs emitem luz na parte visível do espetro, de 400 nm a 700 nm, ou no infravermelho próximo (700 nm e 2000 nm), pelo que apenas uma parte da energia espetral que emitem é luz UV.

Como utilizam uma fração da energia das lâmpadas de arco de mercúrio, não precisam de aquecer ou arrefecer, pelo que estão imediatamente prontas a utilizar e não consomem energia se não estiverem em funcionamento.

Além disso, são baratos e têm uma vida útil muito longa. A quantidade de calor que geram é insignificante, pelo que podem ser utilizados em substratos muito frágeis, mas a sua falta de potência significa que os LED são atualmente lentos a curar a tinta.

Uma vez que os pigmentos da tinta podem absorver a luz na região de emissão dos LED, podem por vezes competir com os fotoiniciadores pela luz.

Podem também curar inadvertidamente na lata ou na prensa. Este facto, aliado à sua estreita banda de resposta, significa que as tintas curáveis por LED têm de ser especialmente formuladas.

A cura por LED é ainda uma tecnologia relativamente imatura para aplicações gráficas, mas estão a ser feitos progressos rápidos no desenvolvimento de LED UV de onda curta.

A investigação tecnológica contínua é um dado adquirido nas artes gráficas, com os programadores a procurarem constantemente novas formas de resolver problemas antigos.

Os seus esforços podem ser por razões de custo, impacto ambiental, eficiência energética, conformidade regulamentar, desempenho e até mesmo conveniência, tudo para lhes dar uma vantagem sobre a concorrência.

Os criadores já criaram formas inteligentes de obter o melhor de ambas as opções de cura. Os LEDs utilizados em combinação com a cura por arco de mercúrio podem proporcionar uma cura preliminar, denominada “pinning”.

Esta cura parcial de tintas individuais controla o ganho de pontos e melhora a qualidade da cor e os níveis de brilho. As lâmpadas de arco de mercúrio completam a cura.

Devemos preocupar-nos com a RoHSII?

Não, pelo menos por enquanto. Um dos princípios fundamentais da legislação da UE é o de que a aplicação das regras da UE não deve prejudicar o crescimento e o desenvolvimento, pelo que estamos confiantes de que a legislação RoHSII não será aplicada a torto e a direito.

Estão em vigor isenções RoHSII para as lâmpadas de arco de mercúrio de baixa, média e alta pressão, que estão a ser progressivamente eliminadas a partir de abril de 2015, à medida que forem ficando disponíveis tecnologias de substituição adequadas.

O regulamento também isenta as “grandes instalações fixas”, que define como “uma combinação em grande escala de vários tipos de aparelhos … montados e instalados por profissionais, destinados a serem utilizados permanentemente num local predefinido e dedicado”.

Assim, mesmo sem as isenções, muitas empresas de impressão, por exemplo, as que possuem grandes mesas planas, não estão abrangidas pela RoHSII e, de acordo com o nosso contacto na União Europeia, uma máquina de impressão “pode ter lâmpadas de arco de mercúrio de substituição no futuro, até atingir o fim de vida”.

O advento da cura por LED, que constitui uma alternativa à tecnologia de arco de mercúrio, expandiu a gama de máquinas disponíveis para imprimir projectos de grande formato.

Suportam uma vasta gama de requisitos de desempenho e de custos e diversos modelos económicos para fabricantes, impressores e respectivos clientes. A escolha é uma questão de fazer corresponder os requisitos de desempenho e qualidade aos investimentos em aplicações.

As expectativas de produção, tanto quanto a tecnologia, ditam a aceitação do LED e a velocidade com que substitui a cura por arco de mercúrio.

Mas é apenas uma questão de tempo até que a tecnologia LED consiga igualar o desempenho da cura por arco de mercúrio. Quando chegarmos a esse ponto, deixará de ser viável, mas esse ponto ainda está num horizonte distante