تکنیک‌ها و ویژگی‌های چاپ UV

به طور کلی، چاپ UV شامل دسته بندی های زیر از فناوری ها می شود:

۱. تجهیزات منبع نور فرابنفش

این شامل لامپ‌ها، بازتابنده‌ها، سیستم‌های کنترل انرژی و سیستم‌های کنترل دما (خنک‌کننده) می‌شود.

(1) لامپ‌ها

رایج‌ترین لامپ‌های فرابنفش، لامپ‌های بخار جیوه هستند که درون لوله آنها جیوه وجود دارد. در برخی موارد، فلزات دیگری مانند گالیم برای تنظیم خروجی طیفی اضافه می‌شوند.

لامپ‌های متال-هالید و لامپ‌های کوارتز نیز به‌طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند و بسیاری از آنها هنوز وارداتی هستند.

محدوده طول موج ساطع شده از لامپ‌های پخت UV باید بین تقریباً 200 تا 400 نانومتر باشد تا برای پخت مؤثر باشد.

(2) بازتابنده‌ها

وظیفه اصلی بازتابنده، هدایت مجدد تابش UV به سمت زیرلایه برای افزایش راندمان پخت است (انتشارات فناوری UV، ۱۹۹۱). نقش مهم دیگر آن، کمک به حفظ دمای عملیاتی مناسب لامپ است.

بازتابنده‌ها معمولاً از آلومینیوم ساخته می‌شوند و عموماً لازم است که میزان بازتاب به حدود ۹۰٪ برسد.

دو طرح اصلی بازتابنده وجود دارد: متمرکز (بیضوی) و غیرمتمرکز (سهمی)، و انواع دیگری نیز توسط تولیدکنندگان توسعه داده شده است.

(3) سیستم‌های کنترل انرژی

این سیستم‌ها تضمین می‌کنند که خروجی UV پایدار بماند و ضمن تطبیق با سرعت‌های مختلف چاپ، راندمان و ثبات پخت را حفظ کند. برخی از سیستم‌ها به صورت الکترونیکی کنترل می‌شوند، در حالی که برخی دیگر از کنترل میکروکامپیوتری استفاده می‌کنند.

 

۲. سیستم‌های خنک‌کننده

از آنجا که لامپ‌های UV نه تنها اشعه UV، بلکه گرمای مادون قرمز (IR) نیز ساطع می‌کنند، این تجهیزات در دماهای بالا کار می‌کنند (برای مثال، دمای سطح لامپ‌های مبتنی بر کوارتز می‌تواند به چند صد درجه سانتیگراد برسد).

گرمای بیش از حد می‌تواند طول عمر تجهیزات را کاهش دهد و ممکن است باعث انبساط یا تغییر شکل بستر شود و منجر به خطاهای ثبت در حین چاپ شود. بنابراین، سیستم‌های خنک‌کننده از اهمیت بالایی برخوردارند.

 

۳. سیستم تامین جوهر

در مقایسه با جوهرهای افست معمولی، جوهرهای UV ویسکوزیته و اصطکاک بیشتری دارند و ممکن است باعث سایش اجزای دستگاه مانند روکش و غلتک شوند.

بنابراین، در حین چاپ، جوهر موجود در مخزن باید به طور مداوم هم زده شود و غلتک‌ها و روکش‌های موجود در سیستم جوهر باید از موادی باشند که به طور خاص برای چاپ UV طراحی شده‌اند.

برای حفظ پایداری جوهر و جلوگیری از تغییرات ویسکوزیته مرتبط با دما، سیستم‌های کنترل دمای غلتک نیز مهم هستند.

 

۴. سیستم‌های دفع حرارت و اگزوز

این سیستم‌ها گرمای اضافی و ازن تولید شده در طول پلیمریزاسیون و خشک شدن جوهر را حذف می‌کنند.

آنها معمولاً از یک موتور اگزوز و سیستم کانال‌کشی تشکیل شده‌اند.

[تولید ازن عمدتاً با طول موج‌های UV کمتر از 240 نانومتر مرتبط است؛ بسیاری از سیستم‌های مدرن از طریق منابع فیلتر شده یا LED، ازن را کاهش می‌دهند.]

 

۵. جوهرهای چاپ

کیفیت جوهر مهم‌ترین عامل مؤثر بر نتایج چاپ UV است. علاوه بر تأثیر بر بازتولید رنگ و طیف رنگی، قابلیت چاپ جوهر مستقیماً چسبندگی، استحکام و مقاومت در برابر سایش چاپ نهایی را تعیین می‌کند.

خواص آغازگرهای نوری و مونومرها برای عملکرد اساسی هستند.

برای اطمینان از چسبندگی خوب، هنگامی که جوهر UV مرطوب با زیرلایه تماس پیدا می‌کند، کشش سطحی زیرلایه (dynes/cm) باید بیشتر از جوهر باشد (Schilstra, 1997). بنابراین، کنترل کشش سطحی جوهر و زیرلایه، یک فناوری کلیدی در چاپ UV است.

 

۶. دستگاه‌های اندازه‌گیری انرژی فرابنفش

از آنجا که عواملی مانند فرسودگی لامپ، نوسانات برق و تغییرات سرعت چاپ می‌توانند بر خشک شدن تأثیر بگذارند، نظارت و حفظ خروجی پایدار انرژی UV ضروری است. بنابراین، فناوری اندازه‌گیری انرژی UV نقش حیاتی در چاپ UV ایفا می‌کند.