Imprimante UV și cerneală UV (piața mondială)

configurație

Există trei configurații de bază ale imprimantelor UV de format mare. Configurația are o influență semnificativă asupra preciziei plasării imaginii în raport cu materialul și determină, de asemenea, viteza de rulare a producției.

Imprimante UV pentru lucrul cu rulouri

Imprimante UV și cerneală UV (piața mondială)

Hrănirea materialelor în aceste tipuri de mașini se realizează cu ajutorul rolelor de presiune în același mod ca și în cazul tuturor imprimantelor cu jet de cerneală. Această configurație este utilizată în principal pentru tipărirea pe suporturi moi (rulouri), care include bannere din PVC, pânză, filme autoadezive, grile. Achiziționarea unei astfel de imprimante este justificată de orientarea producției tipărite numai pe materiale rulante.

Imprimante UV într-o configurație a transportorului

Această configurație a imprimantelor UV este cea mai funcțională și, prin urmare, în cerere. Vă permite să imprimați atât pe suporturi rulou, cât și pe cele mai multe materiale dure (foi). Transportorul este o bandă de plasă întinsă între două arbori. Pentru fixarea materialului se folosește un sistem de presare în vid. De regulă, aceste mașini sunt echipate cu un sistem de alimentare (îmbinare) pentru materiale rulante. Utilizarea acestui tip de configurație este deosebit de eficientă în producția de fabricație, atunci când timpul minim pentru hrănirea și forarea materialului este un factor important. Când imprimați pe materiale rigide, dacă există cerințe crescute pentru precizia alinierii imaginii și a marginilor suportului, pot exista deviații în alimentarea materialului și cu cât este mai lung produsul, cu atât este mai mare decalajul. Acest dezavantaj se datorează tensiunii inegale a benzii transportoare și a materialului din care este fabricată. Minimizarea unui astfel de dezavantaj poate fi numai operatorul mașinii, care posedă experiența și abilitățile necesare.

Configurația Tabletelor Imprimantă UV

Această configurație implică o tabelă orizontală fixă. Toate mișcările de bază sunt realizate de un portal (suprastructură cu cărucior). Materialul este fixat pe masă printr-un sistem de presare în vid sau prin utilizarea unei benzi adezive față-verso pentru fixarea temporară. Astfel de mașini sunt recomandate pentru producții tipărite, orientate spre produse din materiale rigide (foi), inclusiv plastic, sticlă, metal și lemn. Posibilitatea tipăririi pe materiale rulante este furnizată numai pe anumite modele de imprimante plate prin includerea nodurilor suplimentare (opțiuni) în configurație, ceea ce duce la o creștere a costului mașinii. imprimante tabletă UV tehnologic sunt soluții mai avantajoasă față de grație de configurare transportor la tabel fix: exclud posibilitatea deplasării materialului, indiferent de greutatea acesteia și, în consecință, asigură o aplicare mai precisă a vopselei suprafeței în raport cu marginile materialului, care nu este întotdeauna posibil atunci când folosind o bandă transportoare.

Cerneală UV

În cernelurile apoase și cernelurile pe bază de solvenți, între 50% și 70% din volum sunt ocupate de substanțe care se evaporă de la suprafață după aplicare. În schimb, cerneala UV este un polimer care, atunci când este imprimat, este transferat aproape 100% la suprafață și nu se evaporă nicăieri. Cernelurile UV, în ciuda costului lor mai mare față de alte tipuri de cerneală, sunt utilizate de două ori mai eficient.

Cernelurile cu cerneluri UV constau, de obicei, din următoarele componente:

fotoinițiatori;
oligomeri;
monomeri;
coloranți;
aditivi speciali.

Fotoinițiatori.

În procesul de uscare UV, fotoinitiatoarele sunt componentele principale. După absorbția sursei de lumină ultravioletă situată în carul de imprimare, reactanții pătrund în fotoinitiatori care inițiază reacția de polimerizare chimică (reacția unui compus de molecule individuale în lanțuri lungi de molecule). Acest proces transformă cerneala lichidă într-un film solid.

Oligomeri.

Aceste substanțe determină proprietățile finale ale filmului tratat, incluzând elasticitatea, rezistența la influențele atmosferice și chimice. Oligomerii au o greutate moleculară mare și sunt un fel de cadru chimic de cerneală UV.

Un monomer este o singură moleculă care poate deveni legată chimic la alți monomeri, formând un polimer. Monomerii sunt prezenți în cerneală pentru a le conferi proprietăți speciale, pentru a crește duritatea și rezistența peliculei la abraziune, dar pot, de asemenea, să crească viscozitatea compusului chimic.

Coloranți.

În cerneala UV se folosesc coloranți pe bază de vopsele sau pigmenți. În mod tipic, pigmenții se bazează pe pigmenți datorită capacității lor de retroreflecție mari și durabilității în comparație cu vopselele.

Adaosuri speciale.

În funcție de formula de cerneală UV, pot fi incluse agenți de formare a fluxului și subțiri, antioxidanți și stabilizatori. Pentru a asigura acoperirea uniformă a materialului, în compoziția de cerneală sunt introduse surfactanți specifici. Este foarte important să se gestioneze procesul de pulverizare, care influențează formarea corectă a punctului și este important pentru asigurarea unei calități ridicate a imaginii.

Stabilizatorii afectează durata de depozitare a cernelei și stabilitatea compoziției la căldură, ceea ce este important la temperaturi ridicate de injecție. Stabilizatorii neutralizează sau absorb moleculele reactive în cerneală în timpul depozitării și împiedică polimerizarea lor prematură. Schemele grafice ale procesului de întărire a cernelei UV sunt prezentate mai jos.

Sub influența radiației UV din sursă, fotoinitiatorii activa reacția de polimerizare - se formează legături intermoleculare.

Procesul de polimerizare continuă pentru o perioadă de timp după încetarea expunerii la radiații. După includerea tuturor componentelor în reacție, are loc o polimerizare completă a cernelei. Viteza de întărire este puternic influențată de puterea radiațiilor ultraviolete. Cu cât este mai mare, cu atât reacția este mai rapidă.

După încheierea reacției chimice, se formează un film cu legături moleculare puternice și fotoiniciatori cheltuiți în structură.

Sistem de întărire a vopselei

Una dintre cele mai importante componente ale imprimantei UV este sistemul de uscare cu cerneală. De la începutul apariției primelor dispozitive UV, singurele mijloace de tratare a cernelei au fost lămpile ultraviolete puternice. Mai recent, au apărut imprimante UV colorate cu LED-uri (UV-LED) care emite lumină ultravioletă.

Astfel de surse de radiații sunt instalate pe carul de imprimare al imprimantei. Pe partea opusă a câmpului imprimat, pe lampă se montează un reflector de aluminiu și un sistem de răcire puternic. În majoritatea modelelor de imprimante, materialul din efectele radiației în mișcarea inversă a căruciorului este protejat de obloane speciale care se deschid și se închid automat în funcție de modurile de imprimare selectate.

Utilizarea lămpilor UV implică prezența obligatorie a unui sistem de răcire a lămpilor în imprimantă, iar pentru imprimarea pe materiale sensibile la temperatură există și un sistem de răcire a materialului după iradiere.

Dezavantajele acestui tip de surse de ultraviolete sunt alocarea unei cantități mari de căldură în timpul funcționării lămpilor, consumul mare de energie, o viață relativ scurtă a lămpii (de la 600 la 1500 de ore). În ciuda acestui fapt, lămpile UV sunt instalate în mai mult de 95% din întregul echipament pentru imprimarea UV. La o viață relativ scurtă a lămpilor se adaugă încă un dezavantaj: lipsa de fiabilitate a sistemului de răcire a lămpilor. De regulă, în majoritatea soluțiilor de proiectare, este instalat un sistem de răcire cu aer în imprimante UV. Când echipamentul funcționează în alte condiții decât cele recomandate de producător, este posibilă o defecțiune rapidă a ventilatoarelor de răcire. Pentru a evita astfel de defecțiuni ale echipamentelor, este necesar să se prevină în mod regulat sistemele de răcire ale imprimantei și să se respecte condițiile de funcționare conform pașaportului tehnic al mașinii.

LED-uri UV.

De la începutul creării de imprimante UV, producătorii au încercat să găsească o alternativă la lămpile UV. Singura opțiune din acel moment era LED-urile care emiteu lumină ultravioletă, dar dificultatea era că LED-urile aveau o putere foarte mică (măsurată în milliwați) și un cost ridicat. Dar industria cu LED-uri se dezvoltă destul de rapid, iar astăzi există deja imprimante cu drepturi depline care utilizează surse LED de radiații ultraviolete. Avantajele acestei soluții tehnice sunt multe: benzi LED de înaltă eficiență, lipsa unei încălziri materiale puternice, consum redus de energie și includerea LED-urilor în milisecunde. În timpul evaluării duratei de viață a LED-urilor, atunci când lucrați cu o imprimantă pe două lămpi UV (pentru imprimare bidirecțională), trebuie să înlocuiți fiecare lampă de mai mult de 40 de ori.

În prezent, complexitatea de operare a imprimantelor LED-UV conectat nu atât de mult cu diode din cauza lipsei lor de putere de ieșire, dar cu nevoia de compoziția chimică specială a cernelii UV, precum și lipsa unei cantități suficiente de furnizori de cerneală. Prin urmare, atunci când cumpărați o imprimantă UV LED, trebuie să luați serios în considerare alegerea unui furnizor de consumabile. Deci, este foarte posibil ca, într-un moment determinat și crucial, utilizatorul să se poată găsi fără consumabile pentru mașina sa.

Fără îndoială, LED-urile au dovedit avantajul tehnologiei lor în toate privințele, dar principalul criteriu pentru mulți producători de grafică comercială este criteriul fezabilității economice de a folosi o anumită tehnologie pentru producția lor tipărită.

Sistem de alimentare cu cerneală

Sistemul de alimentare cu cerneală este proiectat pentru alimentarea neîntreruptă cu cerneală a capului de imprimare. Principalele componente ale sistemului sunt: recipientul de stocare a cernelii, suflante (pompe), sistemul de recirculare pompe albe din spate de presiune (nu toate modelele de imprimantă) subtanks (recipient cu cerneală înainte capetele de imprimare) și capetele de imprimare. Să analizăm separat principalele noduri ale acestui sistem.

Containerele pentru cerneală UV sunt fabricate din material opac. Acest lucru se datorează proprietății cernelei care se solidifică sub influența luminii ultraviolete. Intensitatea luminii solare nu este suficientă pentru a vindeca rapid cerneala, dar pentru o lungă perioadă de timp acest efect poate afecta proprietățile cernelei. Din aceleași motive, toate eprubetele de imprimante UV prin care fluxul de cerneală sunt fabricate din material negru.

turbocompresoare

Pentru alimentarea cu cerneală din principalele rezervoare de la transportul imprimare cu ajutorul pompei de cerneală specială pentru fiecare din culorile, care funcționează ca o funcție de citirile senzorilor în containerele de pe căruciorul de imprimare (subtanks).

Sistemul de recirculare albă

Pentru culoarea albă în modelele moderne de imprimante UV este prevăzut un sistem special de reciclare a vopselei. Acest lucru se datorează proprietății vopselei albe atunci când nu este folosit timp îndelungat în recipiente pentru a se separa în componente. Sistemul de recirculare asigură o compoziție uniformă a cernelei pe parcursul întregului mod de operare al imprimantei. Containerul cu vopsea albă este, de asemenea, echipat cu un compresor, precum și culorile de bază, pentru alimentarea vopselei în sub-rezervoare.

Sistem de presiune negativă

Când modul de imprimare este oprit, cerneala nu trebuie să se scurgă din duzele capului de imprimare. Pentru a face acest lucru, este necesar să se creeze presiune înapoi în sub-rezervoare. În acest moment există două modalități de reglare a presiunii de întoarcere: reglați poziția sub-rezervorului și contra-presiunea de forță. Aceste metode au avantajele și dezavantajele lor. Să ne ocupăm mai mult de ele. Reglarea poziției subtankului se realizează prin schimbarea poziției verticale a subtankului față de capul de imprimare, creând astfel o contrapresiune. Acest design este mai ieftin și nu are noduri suplimentare. Principalul dezavantaj al acestei metode este complexitatea controlului presiunii în condiții instabile și în schimbare. Există riscul de defectare a alimentării cu cerneală a capurilor de imprimare la viteze mari de imprimare.

Reglarea presiunii de către pompă implică prezența unui sistem separat care creează o presiune negativă în sub-tancuri. Principalul avantaj al unui astfel de sistem este simplitatea reglării în condiții de funcționare diferite. În plus, în acest caz, este asigurată o alimentare neîntreruptă cu cerneala sub-rezervoarelor la viteze ridicate de imprimare.

Capuri de imprimare

Capurile de tipărire pentru imprimantele UV nu sunt fundamental diferite de capetele utilizate în imprimantele moderne care utilizează vopsele pe bază de solvenți (cerneluri cu solvent și eco-solvent). Prin urmare, putem lua în considerare caracteristicile capului în cazul general.

Cele mai importante caracteristici ale capului de imprimare sunt viteza și calitatea imprimării. Vreau să vă atrag atenția asupra cuvântului "calitate": acesta este un concept pe care noi toți îl putem interpreta în moduri diferite și fiecare are conceptul de calitate individual. În definiția sa directă, se citește: "Calitatea este corespondența valorilor reale (caracteristici, detalii etc.) care au fost determinate în avans". Prin urmare, propun să nu folosesc acest concept, ci să îl înlocuiesc cu caracteristici descriptive specifice - de exemplu, detalii înalte sau chiar umple.

Viteza de imprimare

Deci, să luăm în considerare ce afectează viteza imprimării? În primul rând, viteza capului de imprimare sau frecvența ciclurilor de ceas ale piezoelementelor care pulverizează cerneala din duze. Cu cât frecvența ceasului este mai mare, cu atât este mai mare numărul de puncte pe care capul de imprimare le poate pune pe unitate de lungime cu aceeași viteză de mișcare a căruciorului de imprimare. În consecință, capetele cu frecvență înaltă de imprimare necesită utilizarea mai multor electronice de service de înaltă tehnologie, ceea ce afectează în mod semnificativ creșterea costurilor acestora. Numărul de capuri de tipărire pe fiecare cerneală crește numărul abilităților de imprimare rapidă. Deci, atunci când instalăm două capete pentru fiecare culoare, obținem dublul porțiunii mai mari a imprimării într-o singură trecere a căruciorului.

Când instalați trei sau mai multe capete de imprimare pentru o singură culoare, rezultatul va fi chiar mai mare, dar există o nuanță importantă - setarea preliminară a mașinii sau "capetele de amestecare". Când cumpărați echipamente cu mai multe capete de imprimare de aceeași culoare, trebuie să acordați atenție serviciilor de instruire ale operatorilor dvs. de către inginerul de service al companiei furnizoare, altfel instalarea și configurarea echipamentului vor necesita mult timp și efort. Două sau trei capete de imprimare pot fi aduse laolaltă, dar este deja destul de greu să se adapteze funcționarea a mai mult de patru capete. Amestecarea este necesară pentru aranjarea corectă a capetelor de imprimare de aceeași culoare între ele și cu privire la trei sau mai multe grupuri de capete de imprimare de alte culori. Dacă setarea nu este corectă, veți vedea "fotografierea" culorilor într-un singur pas de imprimare.

Capurile existente de înaltă frecvență într-o pereche de combinații pentru o singură culoare pot oferi o viteză de imprimare de până la 140 de metri pătrați. m / h pentru utilizare în exterior și de până la 70 mp. m / h când imprimați în modul de calitate interior.

Detalii privind detaliile (calitatea imprimării)

O altă caracteristică a capului de imprimare responsabilă de detalierea imaginii este rezoluția fizică a capului de imprimare sau numărul de duze pe unitate de lungime (1 inch). Duzele sunt găuri foarte mici în capul de imprimare, prin care piezoelementul pulverizează cerneala. Cu cât sunt mai mari duzele, cu atât mai multe picături ale capului de imprimare se pot aplica suprafeței într-o singură trecere și cu atât mai mult vor fi picăturile picăturilor unul față de celălalt, asigurând o umplere uniformă. Există mai multe configurații ale duzei locația de imprimare de: un singur rând, pe două rânduri, aranjament eșalonat și rotirea capului aranjament linie de imprimare de duze la un anumit unghi, ceea ce crește densitatea picăturilor, dar reduce într-o singură trecere a capului de dimensiunea zonei de imprimare.