Seleccionar un sistema de impresión UV LED para un curado fiable de tinta
Es posible tener un sistema de impresión UV LED con alta irradiancia, pero con resultados de curado variables. Esto se debe a que se necesita mucho más que la fuente de luz para un curado exitoso de la tinta.
La energía UV que llega a las superficies impresas depende de la velocidad de la máquina de impresión, la química de la tinta, el ancho del dispositivo de irradiación, la distancia de trabajo y el rendimiento en la refrigeración.
El mayor obstáculo para el fabricante de equipos de impresión y el ingeniero de producción es elegir un sistema adecuado para el proceso de impresión y que tenga un curado repetible bajo condiciones de funcionamiento continuo.
Así que el primer paso para seleccionar la valoración adecuada es considerar las necesidades de impresión y no solo la lámpara UV mejor valorada.
¿Qué es el sistema de impresión UV LED?
El Sistema de Impresión UV LED es un sistema diseñado para utilizar LED UV para desencadenar la fotopolimerización de tintas y recubrimientos compatibles curables por UV. La formulación líquida sufre una reacción química con la exposición para convertirse en la película curada.
En comparación con las lámparas UV tradicionales de mercurio, los LED producen luz en una banda de longitud de onda mucho más restringida y pueden conmutarse rápidamente y controlar la irradiación.
Un sistema industrial típico consta de una cabeza de curado LED UV, un controlador/controlador, unidades de refrigeración y conexiones con equipos de impresión.
Las aplicaciones se encuentran en el campo de la impresión digital por inyección de tinta, serigrafía, decoración de envases y procesos de recubrimiento industrial.
La geometría de una impresión y las condiciones de funcionamiento de una lámpara dependen de diferentes métodos de impresión. Los fabricantes pueden experimentar conSistemas de curado con LED UV para impresiónpara hacerse una idea de las diferentes configuraciones para la impresión industrial.
Empieza con los requisitos del proceso de impresión
Determina el método de impresión, la formulación de la tinta, el sustrato y la velocidad de producción deseada antes de elegir un sistema de curado.
En la práctica habitual, la tinta puede ser relativamente gruesa y, si se imprime de esta manera, puede ser necesaria suficiente energía para curar el grosor total de la tinta. Normalmente, la tinta en la impresión por inyección de tinta es más fina y, a veces, este método requiere una exposición cuidadosa y sincronización con la cabeza de impresión.
Las características del sustrato también son importantes. Las películas plásticas pueden estar sujetas a sensibilidad al calor y al cambio dimensional, o los materiales rígidos pueden tener diferentes sensibilidades al calor y tolerancias al cambio dimensional.
Las especificaciones de los distintos tipos de equipos deben compararse tras determinar el ancho de curado requerido, la posición de montaje de la lámpara y el tiempo de exposición.
Un sistema que funciona bien en una muestra puede no funcionar bien en una línea de impresión en funcionamiento continuo.
Correlaciona la longitud de onda UV con la química de la tinta
Uno de los parámetros más críticos al seleccionar un sistema de impresión UV LED es la longitud de onda.
Las longitudes de onda industriales típicas son: 365 nm, 385 nm, 395 nm y 405 nm. Pero ninguna de las longitudes de onda es necesariamente la mejor para todas las tintas UV.
Los fotoiniciadores de la tinta deben absorber eficazmente la luz en la longitud de onda establecida, permitiendo que se produzca un curado efectivo.
Por ejemplo, UVETLámpara de curado LED UV refrigerada por aguaestá disponible en cuatro longitudes de onda diferentes, dependiendo de las necesidades de curado del fabricante del equipo.
Al comprar, pregunta al fabricante de la tinta por la longitud de onda y la exposición sugeridas.
La adhesión, el estado de la superficie y el curado completo deben comprobarse mediante pruebas prácticas de impresión.
Mide la intensidad UV, la dosis y la cobertura de irradiación
El aumento de la intensidad UV no garantiza necesariamente un mejor curado.
La irradiancia es la cantidad de energía UV por centímetro cuadrado (W/cm2) y se define como la cantidad de energía entregada por unidad de área. La dosis UV es la cantidad de energía acumulada durante un periodo de tiempo (J/cm²).
Si la exposición debe simplificarse a irradiancia constante:
Si conoces la irradiancia (la potencia/unidad de área de luz) y el tiempo de exposición (en segundos), entonces puedes calcular la dosis UV multiplicando ambas.
Para líneas de producción en movimiento, la dosis efectiva también depende de la distribución de irradiancia, la distancia de trabajo y el tiempo pasado bajo la lámpara.
La superficie de irradiación de la serie 360A8 de UVET es de 200 × 35 mm. La versión de 365 nm está valorada en 15 W/cm², mientras que las de 385 nm, 395 nm y 405 nm están en 20 W/cm².
Estas especificaciones están destinadas a usarse como guía para la evaluación del sistema, pero la exposición real en el sustrato debe medirse bajo condiciones de funcionamiento instaladas.
Es vital mantener uniformidad de cobertura al curar amplias áreas impresas y/o velocidades de producción más altas.
| Ítem de verificación | Información a confirmar | Pruebas a solicitar |
| Longitud de onda | Compatibilidad de tinta | Recomendación del proveedor de tinta |
| Irradiancia | Salida real en el sustrato | Informe de medición UV |
| Dosis UV | Energía a la velocidad objetivo | Datos de ensayos de proceso |
| Cobertura | Ancho de curado efectivo | Distribución de irradiancia |
| Refrigeración | Condiciones operativas requeridas | Especificaciones de refrigeración |
| Integración | Ajuste mecánico y eléctrico | Planos de interfaz |
Comprender la importancia del rendimiento de refrigeración en la impresión continua.
Los módulos LED UV tienen alta intensidad y producen calor durante el proceso, que debe eliminarse para mantener las condiciones estables de funcionamiento de los módulos.
Aunque los LEDs UV suelen emitir menos radiación infrarroja que las lámparas convencionales de mercurio, la gestión térmica sigue siendo necesaria para los conjuntos LED.
Los equipos compactos que requieren un funcionamiento moderado pueden ser refrigerados por aire. La refrigeración líquida es especialmente beneficiosa para el curado de cabezas de alta potencia que se utilizan en largas temporadas de producción.
En los sistemas refrigerados por agua, el calor se elimina del conjunto LED circulando un refrigerante. Dependen del flujo adecuado, control y mantenimiento de los refrigerantes.
Refrigerado por agua para promover un curado industrial continuo con la serie UVET 360A8.
Pero en el caso de una lámpara refrigerada por agua, la energía óptica sigue transfiriéndose al material impreso. Por lo tanto, durante la producción real, será necesario comprobar la temperatura del sustrato y la estabilidad dimensional.
Inspeccionar la mecánica yIntegración eléctrica
Un sistema adecuado de impresión UV LED debe ser compatible con el diseño y control actual del sistema.
El espacio disponible para la instalación, las distancias de montaje, las distancias de trabajo y el acceso para mantenimiento deben ser evaluados por el ingeniero.
También es necesario encargarse de la integración eléctrica. El sistema de curado puede sincronizarse con el movimiento de la cinta transportadora, con los ciclos de impresión o con el control de equipos automatizados.
UVET ofrece diversas soluciones industriales de curado, como elSistema UV LED para inyección de tinta, que es especialmente adecuado para aplicaciones donde se necesita un módulo de curado separado para inyección de tinta.
Comprueba al fabricante la interfaz eléctrica, el disparo, las conexiones de refrigeración y los bloqueos de protección del modelo seleccionado antes de finalizar el sistema.
Estos detalles pueden ayudar a reducir problemas de instalación y facilitar el funcionamiento estable del equipo.
Comprueba la calidad de impresión antes de entrar en producción completa.
Un ensayo de curado exitoso debe ser más que simplemente si la superficie de impresión está seca o no.
Para información sobre el rendimiento de la impresión, adhesión, resistencia a la abrasión, adhesión superficial y uniformidad del curado son indicadores más útiles.
Se deben probar la tinta y el sustrato reales, el grosor del recubrimiento y la velocidad máxima de producción prevista.
El encogimiento, la distorsión y la gravación de impresión también deben ser evaluados por el ingeniero para películas sensibles al calor.
La relación entre la exposición al curado, la temperatura del sustrato y la estabilidad dimensional se aborda en la guía de UVETCurado de impresión LED UV para materiales sensibles al calor.
Repetir los ensayos cuando cambia la formulación de la tinta, la posición de la lámpara o la velocidad de impresión. Uno de los factores críticos en un proceso de producción estable es que el proceso produzca resultados consistentes dentro del rango de su operación prevista.
| Área de pruebas | Método de evaluación | Enfoque de aceptación |
| Adhesión de tinta | Prueba de adhesión adecuada | Cumple con la especificación de la aplicación |
| Curado superficial | Prueba de anclaje y roce | No hay transferencia inaceptable |
| Curado continuo | Evaluación de curación aprobada | Un curado adecuado en capa de tinta |
| Durabilidad de impresión | Ensayo de abrasión | Cumple con la resistencia requerida |
| Estabilidad de la película | Inspección dimensional | Distorsión aceptable |
| Repetibilidad | Prueba de producción continua | Calidad constante |
Mira los costes de soporte y operación de suministros
El precio inicial de compra es solo un aspecto del coste total del sistema.
Otros factores a tener en cuenta para los equipos de ingeniería incluyen el consumo de energía, los métodos de refrigeración, el acceso para mantenimiento, las piezas de repuesto y la compatibilidad futura de reemplazos.
La documentación del proveedor debe especificar el modelo, longitud de onda, área de irradiación, condiciones nominales de salida y requisitos de instalación.
Si es un proyecto OEM, comprueba si el fabricante tiene la capacidad de gestionar la integración mecánica, los dibujos técnicos y las pruebas de aplicación.
La recorrida piloto controlada es más informativa que un simple presupuesto. Ofrece al comprador la oportunidad de evaluar el rendimiento de curación, las necesidades de estabilidad y mantenimiento antes de su despliegue a mayor escala.
Conclusión
Al elegir un sistema de impresión UV LED, se debe considerar cuidadosamente la química de la tinta, el rendimiento de la irradiación, la compatibilidad del sustrato y la integración de equipos.
La intensidad máxima no es el único factor que indicará si un sistema de curado funcionará de forma fiable en producción continua.
Los fabricantes pueden confirmar las especificaciones, probar el proceso real de impresión y ver los requisitos de refrigeración e instalación, y elegir una solución de curado más adecuada, que tiene un menor riesgo de integración.
Preguntas frecuentes
P1. ¿Cuáles son las aplicaciones del Sistema de Impresión LED UV?
Es un agente de curado para tintas y recubrimientos UV compatibles utilizados en la impresión digital, serigrafía e industrial. Este sistema se basa en el concepto de controlar la exposición a los UV para desencadenar la fotopolimerización.
P2. ¿Cuál es la mejor longitud de onda para la impresión UV LED?
Las opciones comunes incluyen 365 nm, 385 nm, 395 nm y 405 nm. Esto dependerá del sistema de fotoiniciador y de las condiciones recomendadas de curado de la tinta UV.
P3. ¿Hay algún punto en el que el aumento de la intensidad UV deja de ser beneficioso para el curado?
No, el curado requiere compatibilidad de longitud de onda, dosis UV, grosor y uniformidad de la tinta. Una exposición excesiva también puede causar problemas de proceso y/o sustrato.
P4. ¿Cuándo es necesario usar un sistema LED UV refrigerado por agua?
Para el uso continuo de cabezas de curado de alta potencia, la refrigeración líquida puede ser beneficiosa. Los ciclos de trabajo reales y los entornos de instalación deben comprobarse en función de los requisitos de refrigeración.
P5. ¿Qué pruebas deben realizarse antes de comprar un sistema de impresión UV LED?
Prueba la adhesión de la tinta, el curado superficial y a través del tratamiento, la resistencia a la abrasión y la uniformidad de temperatura y curado del sustrato a la velocidad de producción prevista.
