UV LED是发光二极管,它的发光方式为场致发光,由半导体产生,而传统UV固化是经过充入各样气体的灯发光来实现的。
UV LED光固化技术最早出此刻drupa 2008印刷展上,重点用于数字喷墨墨水的固化,还能够用于柔印或其他印刷工艺的油墨。
UV LED光固化的支持者说,这是下一个时期要出现的大事,它能够取代日前广泛运用的技术;其他人则认为其普及尚需时日。不外有几个指标肯定有利于UV LED光固化技术的普及:能耗比传统UV固化的要低,况且LED阵列拥有更长的运用寿命。
1、美国Phoseon机构
美国Phoseon机构生产的UV LED灯成功应用于标签行业。因为标签印刷的速度越来越快,标签材料越来越薄,而UV LED技术的优点在于不会产生太多的热量,因此呢不会损坏薄薄的标签和对热敏锐的承印材料。
点亮LED阵列(在一个单元中有许多LED)所需的能量比点亮U V灯所需的能量显著要低。
因为这种差异,UV LED需要放在相当接近承印材料的地区,距离承印材料5~10 mm处,最远的亦仅有25 mm。
而UV灯运用反光板,在离承印材料约53 mm处聚焦成单一光束。LED是泛光灯,它能够向四处发光,离承印材料越远,照到承印材料上的光线就越少。
与传统UV灯相比,UV LED有两个优点:
第1个优点是能够随意开关LED灯,当标签从光束下经过时,能够在几微秒的时间内将其关闭。它还能够闪烁发光,在需要的时候打开,在不需要的时候关闭,节省能源和成本。
第二个优点是固化速度能够加强到150 m/min。
Phoseon机构成立于2002年,专门从事UV LED灯的制作。LED只是Phoseon机构的部分制品,只占机构全部业务的10%。
它有制作LED的能力,把LED装在系统中保持冷却,以便随时增多其功率。LED阵列是封装在一个有印刷电路板和冷却安装的系统中,冷却方式能够是风冷,亦能够是水冷。
从技术上讲,UV固化油墨在固化后是固体而不是液体,UV激发光诱发剂与混合物中的其他颗粒产生链接,导致聚合反应而固化,形成固体并“干燥”。
传统的UV固化利用了200~450 nm的全部紫外光谱,而UV LED只集中在紫外光谱中一个狭窄的范围,一般是395~405 nm。日前UV油墨虽然有有些是在365 nm处固化的(重点是UV-A的范围),但大都数还是集中在395 nm上下,这是固化的最佳点。
2、美国太阳化学机构
美国太阳化学机构有生产UV LED油墨,重点生产喷墨墨水和丝网印刷油墨,在通常的印刷应用场合,其印刷效果还不足完美。
这家机构对UV LED固化技术非常有兴趣,但从油墨制造商的方向来看,这项技术还是存在有些问题,其中一个问题便是怎样获取UV的能量。
LED光源是单色光,一般在390~400 nm的范围内工作,这是可见能量的起始处,越接近可见光,就越容易显现不期盼有的固化问题。典型的水银蒸气灯产生的紫外线能量效率不够高,仅有大约20%的能量产生紫外线,而有20%是可见能源,40%是热量。LED会把所有功率都转换到需要得到的那部分。不外标准的水银蒸气灯能够通入海量的能量,发射更加多的能量。
标准的紫外线灯泡发出的紫外线光谱为200~400 nm,有有些不需要的辐射能,但能够被利用。让区别的光诱发剂做区别的事情,包含它们自己要做的和期盼它们做的。油墨中的颜料亦会传输能量,因此有些颜料的固化会比其他颜料会好有些。
除了油墨,还有光油。光油一般是用来实现某种表面效果的。UV LED灯产生的能源类型不可很好地固化表面。很难用UV LED灯得到很好固化的UV光油膜层。另一个问题是,能产生表面固化的光诱发剂不可很好地吸收能量。
尽管如此,这项新技术以后还是有可能会用到其他行业的,这项技术肯定会在某些地区得到加强,从而被更广泛地接受。
至于固化速度,有人说采用UV LED的印刷速度会受到限制,UV LED的功率相对较低,但能够安顿非常多模块来加强功率。在增多功率的时候就要有冷却UV LED的设备。因此呢,需要权衡一下总成本,增加UV LED安装是不是真有道理?
与标准的UV固化油墨相比,UV LED固化油墨的价格会高有些。在油墨中要加入更加多的光诱发剂,这些成份一般都比较贵。
3、美国EFI Jetrion机构
美国好乐UV机构是德国好乐股份机构的分机构,亦制造UV固化系统、传统的制品以及UV LED制品。
这家机构为EFI Jetrion机构的数字喷墨标签印刷机供给UV固化设备。EFI机构自己制造墨水,既能够用传统的紫外线固化,亦能够用UV LED固化。Jetrion运用UV LED固化白色油墨、传统的其他颜色的UV油墨。
Jetrion系统先印白墨,而后印CMYK印刷色。白墨是由于二氧化钛制成的,二氧化钛是大分子,和黑墨同样都是用其他能源辐射系统进行固化时会产生问题的油墨。
Jetrion采用UV LED对白墨进行固化的过程被叫作为固定(pinning),其中辐射能使油墨的黏度加强,但不可完全使其固化。经过固定,后续在白墨上印刷就容易非常多。
在2009年芝加哥的全美印艺展上,INX国际机构展示了一台短版的窄幅轮转UV LED印刷机,以20 m/min的固化速度一次走纸输出。近期,该机构展出了LED-INX墨水,这是一种UV固化的颜料型喷墨墨水,正处在研发周期。
EFI除了Jetrion的数字喷墨印刷机,还制造威特宽幅UV喷墨系统。
该机构曾经宣布,已然选取Phoseon机构为威特喷墨打印机供给固化设备。推出的EFI威特GS3250LX UV固化打印机重新定义了性能和功能标准,UV LED灯供给了以前用传统的水银灯没法向用户供给的独特功能。
Phoseon机构的FireJet制品在超宽幅面打印机制品的成功应用,说明UV LED系统供应商已然能够应对严格的技术、靠谱性和性能的挑战。
4、日本罗兰机构
宽幅喷墨打印机制造商日本罗兰机构亦推出了64 in的VersaUV LEJ-640 UV LED组合式喷墨打印机。
LEJ-640利用该机构的Ver saUV技术,能够在大都数承印材料上打印C、M、Y、K、白色和透明色,从卷筒材料到0.5 in厚的板材,打印拥有特殊效果和整饰效果的图形。
做为该机构最新的VersaUV系列中的产品,LEJ-640能够在包含瓦楞纸板、泡泡板和其他硬质材料上制作包装模型和特种印刷。
LEJ-640亦能够在各样软包装材质上打印和模拟压凸效果,能够在各样用作印刷机打样样张、模板、宽幅标示牌、营销点宣传、橱窗表示和室内装饰项目所用的材料上打印。安全运用的UV-LED灯,既有效又节能,还无需预热时间。
5、德国贺利氏特种光源机构
德国贺利氏特种光源机构亦推出了UV LED系统,叫作为NobleCure。这个系统的波长为395 nm,辐射功率最少为4 W/cm2。因为照射的窗口面积近40 cm2,产生的总能量大约为200 W。
这有效的辐射能力因采用最先进的微透镜技术而得以实现。
这种镜头能够形成光束,增多UV LED系统的解偶联效率达50%以上。辐射基本保持稳定,乃至在要固化材料处在区别距离时亦仅有轻微的下降。
因此呢,NobleCure能够在与承印材料区别的距离上工作,而不需要重新调节系统的位置。它能够实现365~405 nm的波长范围,因此呢能够用于各样胶黏剂的固化和数字印刷的应用。
与传统的UV灯相比,UV LED灯拥有较长的运用寿命。从运用寿命长的方向说,LED表现极佳。
非常多人推测UV LED固化技术会取代传统的UV固化技术。它拥有更高的能源效率、降低守护需要的优良,这等同于节约了成本,加上其符合环保需求,这就宣告了效率较低的水银紫外线灯具技术的结束。
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