Stampa

Gli inchiostri e le vernici UV non asciugano per evaporazione. Restano liquidi in macchina finché la luce UV non li polimerizza, poi induriscono in una frazione di secondo mentre il substrato passa davanti alla lampada. Gli stampatori li usano per ottenere punti nitidi, alta brillantezza e manipolazione immediata, su carta, cartone, film, plastica e metallo.

Dove si usa la polimerizzazione UV LED

• Stampa inkjet: pinning e polimerizzazione completa su sistemi inkjet di grande formato, single-pass e industriali, con lampade LED montate sul carrello di stampa o trasversalmente al nastro.
• Stampa di etichette e a banda stretta: polimerizzazione di inchiostri e vernici tra i gruppi stampa su macchine per etichette flessografiche e ibride.
• Codifica e marcatura: polimerizzazione di codici e dati variabili su etichette e imballaggi ad alte velocità di linea.
• Serigrafia: polimerizzazione di strati spessi di inchiostro su plastica, vetro, pannelli e componenti elettronici.
• Stampa offset: polimerizzazione di inchiostri offset a foglio e a bobina per imballaggi e stampa commerciale.
• Esposizione: esposizione di fotoresist per circuiti stampati e serigrafia, dove i LED hanno in gran parte sostituito le lampade al mercurio.

Perché la tecnologia UV LED è adatta alla stampa

Nessun riscaldamento, nessun otturatore. I LED raggiungono subito la piena potenza e si spengono tra un lavoro e l'altro o tra un foglio e l'altro, quindi non c'è consumo in standby né meccanica degli otturatori da manutenere.

Poco calore sui substrati sottili. Le lampade LED non emettono infrarossi, quindi sul substrato arriva molto meno calore che con una lampada al mercurio. Film sottili, sleeve termoretraibili ed etichette sensibili al calore restano piani e il registro resta stabile.

Niente ozono, niente mercurio. Le lampade LED non producono ozono, quindi non servono condotte di aspirazione, e non c'è mercurio da manipolare o smaltire.

Durata lunga e stabile. L'emissione dei LED cala lentamente nell'arco di decine di migliaia di ore, mentre un bulbo al mercurio va sostituito regolarmente e perde gradualmente intensità.

Lunghezza d'onda e inchiostro

La stampa con LED UV utilizza soprattutto sorgenti a 365, 385 e 395 nm. I LED emettono in una banda stretta, mentre una lampada al mercurio emette negli intervalli UV-C, UV-B e UV-A. Inchiostri e vernici devono quindi contenere fotoiniziatori che assorbono alla lunghezza d'onda del LED: i produttori di inchiostri offrono a questo scopo serie polimerizzabili a LED.

Le lunghezze d'onda corte di una lampada al mercurio aiutano a polimerizzare lo strato più superficiale, dove l'ossigeno inibisce la polimerizzazione. Con i LED, una superficie non appiccicosa dipende da un inchiostro ottimizzato per LED, da un irraggiamento sufficiente e, su alcune macchine, dall'inertizzazione. Prima di convertire una macchina, conviene provare gli inchiostri sotto la lampada prevista.

Scegliere un sistema

1. Larghezza di stampa. La lampada deve essere larga almeno quanto l'area stampata. Le sorgenti lineari e ad area sono disponibili da teste corte fino a 1.350 mm.
2. Velocità della linea e dose. La dose è l'irraggiamento moltiplicato per il tempo che un punto trascorre sotto la lampada. Raddoppiando la velocità della linea la dose si dimezza, quindi le macchine veloci richiedono un irraggiamento più elevato, una lunghezza irraggiata maggiore o più lampade in serie.
3. Raffreddamento. Le lampade raffreddate a ventola sono compatte e semplici da installare. Quelle raffreddate ad acqua raggiungono irraggiamenti più elevati, da 6 a 25 W/cm², e tengono il calore lontano dalla macchina.
4. Distanza di lavoro. L'irraggiamento diminuisce all'aumentare della distanza tra lampada e substrato. Il montaggio va progettato in modo che la lampada sia il più vicino possibile al substrato, compatibilmente con la macchina.
5. Monitoraggio. Un sensore UV in linea trasmette continuamente la potenza della lampada al controllo della macchina; un radiometro portatile verifica la dose in fase di messa a punto.
6. Mercurio dove serve. Per inchiostri e vernici formulati solo per lampade a spettro ampio, un nastro trasportatore con lampada al mercurio resta un'opzione.

Sistemi consigliati

Le sorgenti UV LED Linear raffreddate a ventola da 300 a 1.350 mm e le sorgenti UV LED Area di grande larghezza coprono la larghezza di stampa. Per l'irraggiamento più elevato, la scelta è una sorgente ad area raffreddata ad acqua, ad esempio da 20 × 280 mm o 20 × 600 mm. Il UV Conveyor da 400 mm con lampada al mercurio polimerizza fogli e pezzi con inchiostri UV convenzionali. Il processo si monitora con il UV Radiometer online M4100, oppure si verifica con uno strumento portatile. La guida alla polimerizzazione lineare spiega il rapporto tra irraggiamento, dose e velocità della linea.