جستجو در تالارهای گفتگو

آشنايي با توسعه فن‌آوري‌هاي چاپ يووي در ماشين‌هاي ورقي افست UV ماشين‌ها، مركب‌ها و خشك‌كن‌ها چاپ UV نسبت به چاپ افست معمولي به همان نسبت كه گرانتر است مزاياي فراوانتري دارد. ورود به چاپ UV در درجه اول يك تصميم استراتژيك است كه براي شخص اين امكان را فراهم مي‌كند كه به قسمت‌هاي جديدي از بازار و خريداران دسترسي داشته باشد. در بخش بسته‌بندي - كه قسمت عمده‌اي از اين بازار محسوب مي‌شود- كساني كه حاضر به پرداخت بهاي اضافي جهت قابليت‌هاي چاپ UV و افكت‌هاي حاصل از آن باشند، مشتري بالقوه به شمار مي‌روند. نقش ارزش افزوده چاپ يووي با افزايش تنوع محصولات چاپي و با استفاده از طراحي‌هاي گوناگون بر روي سطوح چاپي مختلف (نظير افكت‌هاي گوناگون و چاپ متاليك و چاپ بر روي انواع فويل‌ها و پلاستيك‌ها و همچنين انواع پوشش‌هاي مات و براق) در پايان كار، مشخص مي‌شود. به اين ترتيب مي‌توان گفت كه افست ورقي UV با چاپ بر روي طيف وسيعي از سطوح و جنس‌هاي مختلف، از ارزش افزوده قابل توجهي برخوردار مي‌شود. انواع مركب و روش خشك شدن آنها چگونگي خشك شدن مركب در انواع روش‌هاي چاپي، از اهميت بسزايي برخوردار است. در چاپ افست معمولي با مركب‌هاي رايج، خشك شدن مركب از طريق اكسيداسيون آن و در مجاورت هواي محيط اتفاق مي‌افتد كه اين به ماهيت مركب و فرمولاسيون آن بستگي دارد. در اين روش از چاپ، مركب‌ها بسته به نوع مركب و سطح چاپ شونده و شرايط محيط، مدت زماني را جهت خشك‌شدن نياز دارند. از يك سو مي‌توان به مركب‌هايي اشاره كرد كه با قرار گرفتن در معرض اشعه مادون قرمز (Infra-‌Red) عمل خشك شدنشان اندكي تسريع مي‌شود. البته مركب‌هاي پايه آب و همچنين پوشش‌هاي ورني پايه آب در اين روش مورد استفاده قرار مي‌گيرند. بايد توجه داشت كه اين مركب‌ها در حالت عادي نيز بعد از گذشت زمان معيني خشك مي‌شوند اما گاهي بنا به نياز - اغلب به خاطر حجم زياد مركب بر روي سطح چاپ شونده - اپراتورها از لامپ‌هاي IR جهت تسريع خشك‌شدن و جلوگيري از پشت زدن كار استفاده مي‌كنند. اين نكته لازم به ذكر است كه چاپكاران گاهي بر اين باورند كه از هر مركبي مي‌توان جهت چاپ با سيستم خشك كن IR استفاده كرد، در صورتي كه اگر مركب، پايه آب (Water Base) نباشد، نه تنها به خشك شدن آن كمك نمي‌كند بلكه نتيجه عكس حاصل خواهد شد. نسل ديگري از مركب‌ها كه چندين سال پيش روانه بازار شده و به صورت تجاري عرضه مي‌شوند، مركب‌هاي UV هستند كه توسط لامپ‌هاي UV خشك مي‌شوند. مركب UV چيست؟ فرمولاسيون اين مركب‌ها به نحوي است كه تنها با تابش اشعه ماورا بنفش (UV) خشك مي‌شوند. در واقع تابش اشعه UV باعث ايجاد واكنش‌هايي در پيوندهاي سطحي مركب شده و عمل خشك شدن به سرعت انجام مي‌شود. بزرگترين چالش در اين روش چاپ، بالانس بين آب و مركب است، زيرا كه اين محدوده بسيار باريك است و مركب UV بسيار گران‌تر از مركب معمولي چاپ است و براي يك راندمان بالا و سودآوري مناسب، شما نياز به دانش فني و تجربه فراوان داريد. شناخت واكنش‌هاي مختلف مركب نسبت به تابش اشعه، مقادير مختلف جذب اشعه نسبت به رنگ‌هاي گوناگون و انواع مختلف مركب‌ها، مركب سفيد، رنگ‌هاي تفكيكي، ترانسپارنت و... نياز به تخصص و تجربه دارد. براي مثال رنگ‌هاي تفكيكي زرد (Y)، ماژنتا (M) و سايان © زودتر و با انرژي كمتري خشك مي‌شوند، در مقابل رنگ مشكي (K)، سفيد و نقره‌اي انرژي بيشتري جهت خشك شدن نياز دارند. مركب‌هاي UV مقدار قابل توجهي انرژي جهت شروع واكنش براي انجام عمل خشك شدن نياز دارند ولي بر خلاف خشك‌كن‌هاي IR (مادون قرمز) يا خشك‌كن‌هاي گازي در ماشين‌هاي Web، گرما عامل خشك شدن مركب نيست. در سيستم UV اين آغازگر واكنش شيميايي است كه باعث پليمريزه شدن مركب و شكل گرفتن سريع پيوندهاي سطحي در سرتاسر قشر مركب و در نتيجه خشك شدن آن مي‌شود. انرژي نوراني مربوط به طول موج اشعه UV بايد به طور يكنواخت و ثابت و در طول پروسه چاپ به سطح چاپ شونده منتقل شود. انواع مركب UV دو نوع سيستم مركب UV وجود دارد كه هر دو مي‌توانند در ماشين‌هاي مختص UV و يا در ماشين‌هاي دو منظوره استفاده شوند. Classic UV Ink : نوع تكامل يافته و قابل پيش‌بيني بوده كه از سال 1970 به‌طور پيوسته توسط چاپخانه‌داران مصرف مي‌شود. اين مركب‌ها چه همراه پوشش و چه بدون استفاده از پوشش‌هاي ورني قابل استفاده هستند و همچنين بر روي طيف وسيعي از سطوح و جنس‌هاي متفاوت قابل چاپ هستند. ماشين چاپ نيز به‌طور اختصاصي جهت چاپ UV ساخته شده است كه از مواد اوليه مشخص جهت كارآيي و راندمان بهينه در توليد آن استفاده مي‌شود. :(hybrid) Non Classic1UV اين مركب‌ها دوگانه‌اند. البته بايستي با يك پوشش ورني UV در حين چاپ استفاده شوند. اين مركب‌ها در بعضي موارد مي‌توانند با نوردهاي افست معمولي نيز استفاده شوند ولي بعضي از انواع مركب نيز نياز به لاستيك و نوردهاي مخصوص (Combi) دارند. خشك كن‌هاي UV يا هواي گرم/‌‌ IR نيز در انتهاي ماشين و پس از آخرين واحد چاپ مورد نياز است. البته گاهي بسته به پوشش مركب و سرعت ماشين، استفاده از خشك‌كن‌هاي بين برج‌هاي ماشين چاپ نيز ضروري به نظر مي‌رسد. انواع ماشين‌هاي چاپ UV ماشين‌هاي چاپ UV به طور اختصاصي فقط براي چاپ UV طراحي و ساخته مي‌شوند، يا دو منظوره هستند كه براي چاپ افست UV يا چاپ افست معمولي قابل استفاده باشند. در ماشين‌هايي كه فقط چاپ UV انجام مي‌دهند، زماني صرف شستن ماشين براي تعويض مركب نمي‌شود، زيرا مركب UV در معرض هوا روي نوردها خشك نمي‌شود و انجام يك پروسه (يعني چاپ با مركب UV) راندمان توليد را بالا مي‌برد. البته در اين نوع چاپ، هزينه مركب و مواد اوليه بالاتر از مركب معمولي است. در ماشين‌هاي هيبريد كه هر دو نوع سيستم استفاده مي‌شود يعني هم مركب‌هاي معمولي (پايه روغني) و هم مركب‌هاي UV، نوردها هر بار براي كارهاي مختلف بايد تنظيم شوند و براي تعويض مركب‌ها به‌طور كامل شسته شوند كه اين تعويض‌ها علاوه بر زمان زيادي كه صرف آن مي‌شود، كاري دشوار است. اين نوع ماشين‌ها براي انواع چاپ تجاري و بسته‌بندي و بر روي تمام سطوح، قابل استفاده و مطلوب هستند. با توجه به جديد بودن اين نوع ماشين، جا دارد توضيحات بيشتري در اين‌باره ارايه شود. سيستم هيبريد سيستم چاپ افست به روش UV با رونق گرفتن مركب‌هاي هيبريد و بهسازي سيستم‌هاي پوشش ورني مي‌روند كه جاي خود را در سيستم افست ورقي بازتر كنند. پيش از اين، چاپ UV به چاپكاران جسور و پر تلاش و با تجربه محول مي‌شد كه با مشكلات فراوان و صرف زمان و انرژي بسيار و كسب تجارب ارزشمند تا حدودي به نتيجه دلخواه نايل مي‌شدند ولي امروزه اين فرايند يعني پروسه چاپ UV، تا حدود زيادي با اتوماسيون همراه شده و مراحل مختلف آن قابل پيش‌بيني شده است. بسياري از چاپكاران افست ورقي اولين تجربه‌شان را در زمينه چاپ UV در قالب واحد پوشش UV فلكسو در انتهاي ماشين چاپ تجربه كرده‌اند. ولي با ورود مركب‌هاي UV هيبريد، چاپ UV شهرت بيشتري يافت. نسل اول مركب‌هاي يووي هيبريد، مخلوطي از مركب‌هاي معمولي و اجزاي UV بودند (به همين دليل به آن «هيبريد» به معناي دوگانه يا مختلط گفته شد) كه حاوي آغازگرهاي نوري (Photo initiators) به عنوان عنصر اصلي جهت خشك شدن مركب در اثر تابش اشعه يووي بودند. امروزه آخرين نسل از مركب‌هاي يووي هيبريد با درجه خلوص بالا توليد مي‌شود كه در آن ديگر اثري از اجزاي تشكيل دهنده مركب‌هاي معمولي وجود ندارد. اگرچه امروزه واژه «هيبريد» همچنان براي اين مركب‌ها استفاده مي‌شود اما اين مربوط به سازگاري اين مركب‌ها با نوردها و داروهاي استفاده شده براي مركب‌هاي معمولي است و ربطي به اجزاي تشكيل دهنده مركب ندارد. اين نتيجه تكامل مواد اوليه تشكيل‌دهنده مركب‌ها است، به همان نسبت كه در تهيه پليت‌ها، لاستيك‌هاي چاپ، نوردها و مواد شوينده بهبودي حاصل شده، در اين مواد نيز ارتقاي كيفيت به چشم مي‌خورد. تعداد زيادي از چاپكاران بعد از مشاهده مزاياي فراوان چاپ با مركب هيبريد، ديگر سراغ چاپ با مركب‌هاي معمولي نرفته‌اند. سيستم چاپ UV علاوه بر درخشندگي و براقيت فوق‌العاده از يك طرف امكان چاپ بر روي مواد مختلفي نظير فيلم‌هاي پلي‌مري نازك تا ورق‌هاي فلزي ضخيم را به شما مي‌دهد و از طرف ديگر امكان جابجايي، برش و دايكات ورق‌هاي قسمت تحويل ماشين چاپ را بلافاصله بعد از چاپ فراهم مي‌سازد كه اين ويژگي ميزان خروجي ماشين را افزايش مي‌دهد زيرا ديگر زماني جهت خشك شدن كار صرف نخواهد شد. جلد مجلاتي كه با اين سيستم چاپ شده‌اند نيز در مقابل سايش مقاوم‌تر خواهند بود. خلاصه كلام كه چاپ UV ورق‌‌هاي با دوام‌تري تحويل خواهد داد. لامپ‌هاي UV و انرژي گرمايي آنها يكي از چالش‌هاي اصلي چاپ UV، كنترل و مهاركردن انرژي حرارتي است كه در اثر كار لامپ‌هاي UV به وجود مي‌آيد. در «لامپ‌هاي UV كوارتز» رايج، وقتي برق در مدار جريان مي‌يابد، جيوه به پلاسما تبديل مي‌شود كه در نتيجه پلاسما اشعه UV از خود ساطع مي‌كند. مركب‌هاي UV نياز به دوز شديدي از انرژي UV دارند كه در نتيجه پليمريزه شده و واكنش شيميايي كه سبب سخت‌شدن مركب مايع مي‌شود در كسري از ثانيه اتفاق افتد. لامپ‌هاي كوارتز قبل از حركت ماشين و شروع چاپ نياز به زماني جهت گرم شدن دارند. فعال كردن لامپ و زمان شروع چاپ بايد با هم هماهنگ شود، اما لامپ‌ها در زماني كه ماشين بر روي چاپ نيست نبايد فعال باشند. به همين خاطر توليدكنندگان سيستم‌هاي UV انواع مختلفي از روش‌ها را جهت تنظيم خودكار روشن و خاموش شدن آن با شروع و پايان چاپ ابداع كرده‌اند. همچنين لامپ‌هاي كوارتز مقداري گاز ازن توليد مي‌كنند كه وارد محيط مي‌شود. (Diode ابـــداع LED *Light Emitting Diode نقطه عطف پژوهش‌ها در ارتباط با سيستم يووي به شمار مي‌رود. استفاده لامپ‌هاي LED در پرينترهاي Ink jet و پرينترهاي عريض به عنوان خشك‌كن رايج است. نكته قابل توجه راجع به اين لامپ‌ها انرژي بسيار كمي است كه در عمل مصرف مي‌كنند . اين مقدار 70 درصد كمتر از لامپ‌هاي معمولي است. اين لامپ‌ها هيچ گرمايي توليد نكرده و گاز ازن نيز متصاعد نمي‌كنند. نكته جالب توجه در مورد اين لامپ‌ها اين است كه به سرعت روشن مي‌شوند و نياز به زماني براي گرم شدن ندارند. تعدادي از توليدكنندگان سيستم‌هاي چاپ UV در حال پژوهش براي توليد لامپ‌هاي LED-UV هستند. كمپاني Ryobi به زودي اين لامپ‌ها را به صورت تجاري به بازار عرضه خواهد كرد. در اين پروژه كمپاني مركب‌سازي Toyo نيز در زمينه توليد مركب‌هاي اختصاصي جهت لامپ‌هاي LED-UV، كمپاني Ryobi را همراهي خواهد كرد. Ryobi در اين سيستم از لامپ‌هاي LED 365 نانومتر ساخت شركت پاناسونيك استفاده مي‌كند. يك لامپ UV حدود 1000 ساعت عمر مفيد دارد در صورتي‌كه لامپ LED تقريباً 12 برابر آن يعني 12000 ساعت كار خواهد كرد. در حالت عادي هر سيستم UV، براي هر لامپ 28 كيلووات برق در 400 ولت مصرف مي‌كند در صورتي كه هر LED تنها 7 كيلو وات در 200 ولت مصرف دارد و اين بدان معناست كه LED 70 درصد برق كمتري مصرف مي‌كند. ايرادي كه هم اكنون به لامپ‌هاي LED-UV وارد است، اين است كه اين لامپ‌ها فقط يك طول موج UV توليد مي‌كنند كه به‌طور معمول 395 يا 365 نانومتر است و مركبي با فرمولاسيون خاص مي‌طلبند كه با اين طيف نوري هماهنگ باشد. نكته‌اي كه هنوز در صحت آن ترديد وجود دارد اين است كه آيا LED-UV مي‌تواند انرژي مورد نياز جهت خشك كردن مركب سفيد و ورني UV را نيز تأمين ‌كند يا خير؟ مقابله با گرماي UV به خاطر انرژي زيادي كه در خلال تابش اشعه UV منتقل مي‌شود، حرارت زيادي به وجود مي‌آيد كه بايد آن را از بين برد. اگر اين حرارت كه در زمان چاپ به وجود مي‌آيد به وسيله يك سيستم خنك‌كننده از بين نرود، سطح چاپ شونده را به حدي گرم مي‌كند كه در هنگام تماس، دست را مي‌سوزاند. يكي از راه‌هاي مقابله با اين حرارت، استفاده از سيستم آب سرد است كه هم ماشين چاپ و هم اطاقك مربوط به لامپ UV را خنك مي‌كند. دريچه گردان خودكاري كه بر روي لامپ UV تعبيه شده است، در زماني كه ماشين از حركت مي‌ايستد با بسته شدن، سطوح چاپ شونده را در مقابل حرارت ناشي از لامپ UV حفظ مي‌كند. جهت كاهش هرچه بيشتر انتقال حرارت به ماشين چاپ، غلاف بيروني پوشاننده لامپ UV به‌طور كامل با آب سردي كه در آن جريان دارد، خنك مي‌شود. رفلكتورها بخش مهمي از سيستم UV را تشكيل مي‌دهند. لامپ‌هاي UV كوارتز بين 45 تا 50 درصد از انرژي UV را به سطح چاپ شونده منتقل مي‌كنند، در صورتي كه رفلكتورهايي كه لامپ UV را احاطه كرده‌اند مابقي انرژي UV را به سطح چاپ شونده هدايت مي‌كنند. كمپاني‌‌هاي مختلف، روش‌هاي متعددي را جهت كنترل گرماي ناشي از لامپ‌هاي يووي به كار مي‌برند. PRI (Printing Research Inc) براي خنك كردن سيستم UV از سيستم آب سرد استفاده مي‌كند. رفلكتورها در بسياري از سيستم‌هايي كه توسط جريان هوا خنك مي‌شوند، (مانند Nordson-IST-Gragix-GEW-Eltosh) توسط مواد چندرنگي پوشيده شده‌اند كه براي انتقال بهينه انرژي UV به ورق‌هاي چاپي و همچنين جذب انرژي حرارتي مادون قرمز توليد شده، عمل مي‌كنند. برخي سيستم‌هاي خاص UV نظير سيستم Cool Cure متعلق به كمپاني IST براي چاپ و بسته‌بندي محصولاتي كه به طور مستقيم با مواد غذايي در ارتباط هستند يا براي موادي مثل پلاستيك‌ها، مايلار (پلي‌استر نازك و محكمي كه در ساختن نوار صوتي كاربرد دارد) و فويل كه تحمل گرماي ناشي از سيستم UV معمولي را ندارند، طراحي شده‌اند. با جايگزيني نيتروژن به جاي اكسيژن، راندمان كار در پروسه خشك‌شدن مركب به خوبي بالا مي‌رود و انرژي كمتري مورد نياز است و گرماي انتقال يافته به ورق چاپي به حداقل مي‌رسد. GEW بر اين مدعاست كه تمام سيستم‌هاي UV اين كمپاني قابليت ارتقا جهت كاركردن با نيتروژن را دارند. كمپاني التوش (Eltosh) با سيستم جديدش به نام Twin Ray UV IF فقط با استفاده از رفلكتور UV و 2 فرستنده و 2 لامپ كوچك در يونيت UV، گرما را بيش از 50 درصد كاهش داده است. با اين 2 لامپ كه 300 وات بر اينچ انرژي توليد مي‌كند اين امكان فراهم مي‌آيد كه سطوح چاپي حساس به حرارت، بدون كوچكترين تغيير شكلي و بي‌نياز از هيچ سيستم خنك كننده‌اي، با آخرين سرعت چاپ شوند. مدل P3 UV به عنوان نسل سوم از سيستم‌هاي UV كمپاني AMS شكل خاصي از حالت لامپ‌ها را به شكل بشقابي دوتايي به نمايش گذاشته است كه پرتوهاي نوري را به نحوي پخش مي‌كند كه بيشترين تأثير را با كمترين مصرف انرژي دارند. ميزان اشعه اين لامپ‌ها 400 وات بر اينچ مي‌باشد كه چاپكاران اغلب با قدرت 300 وات بر اينچ به نتيجه دلخواه خود مي‌رسند. P3 UV طوري طراحي شده است كه 40 درصد كمتر برق مصرف مي‌كند و دريچه‌هاي آن به نحوي طراحي شده‌اند كه در برخورد با درجه حرارت بالا و بخار ناشي از پروسه تابش اشعه، فلزات و اجزاي داخلي آن از خوردگي ناشي از بخار آب مصون مي‌ماند. كمپاني Nordson به جاي استفاده از 3 لامپ UV با قدرت 400 وات از 2 لامپ با قدرت 600 وات استفاده كرده است كه اين تغيير، انرژي بيشتري را به سطح چاپي منتقل مي‌كند و خشك شدن مركب به‌ويژه در تنپلات‌ها به صورت عميق‌تر و با دوام‌تري صورت مي‌گيرد. در ضمن هزينه‌ها هم پايين‌تر مي‌آيد يعني مصرف‌كننده هزينه خريد و نگهداري براي 2 لامپ را مي‌پردازد نه 3 لامپ. PRI آخرين تكنولوژي خود را با نام Zone UV Curing System عرضه كرده است. در اين سيستم به جاي آب از هواي سرد براي خنك كردن استفاده مي‌شود. در اين سيستم 8 عدد لامپ 10 اينچي به صورت خطي به كار گرفته شده‌اند كه در اين حالت در طول مدت چاپ بنا به نياز، نوع و ابعاد كار، اپراتور تعداد مشخصي از لامپ‌ها را به دلخواه روشن مي‌كند و لازم نيست كه همه لامپ‌ها در طول مدت چاپ روشن باشد. اين شيوه مقدار زيادي صرفه‌جويي در هزينه به همراه دارد. كمپاني‌هايي نظير Grafix و IST در سيستم‌هاي خود روشي را به كار گرفته‌اند كه در هنگام استفاده نكردن از لامپ و در هنگام خوابيدن ماشين، لامپ به حالت Stand by قرار مي‌گيرد. در اين حالت برون داد آن به كمترين مقدار ممكن مي‌رسد كه با اين روش ديگر نيازي به خاموش كردن لامپ و صرف انرژي فراوان براي گرم كردن مجدد آن نيست. كمپاني GEW سيستم جديدش به نام Ebrick را به نحوي طراحي كرده كه از امواج (Square-Wave) سود جسته است و در آن، انرژي UV بيشتري از لامپ دريافت مي‌كند. در حالي‌كه انرژي ورودي به لامپ از انواع لامپ‌هاي UV معمولي كمتر است، 30درصد انرژي كمتر مصرف شده و 20 درصد اشعه UV بيشتر (با همان ميزان ورودي) توليد مي‌كند. بهسازي و اصلاح در طراحي واحدهاي خشك كن يووي به چاپكاران كمك كرده كه پروسه چاپ را هم با راندمان انرژي بالا و هم با اپراتوري آسان به انجام رسانند. منبع: iranprint