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深圳海德隆UV光解技术问答

UV胶印常见问题及解答

作者:深圳市海德隆光电科技有限公司 浏览: 发表时间:2021-06-02 18:27:07

UV胶印常见问题及解答

作者:张国瑞

经过几年的研究和发展,很多印刷企业已能够熟练应用UV胶印工艺,但仍有许多厂家印制的产品不完全合格,如UV油墨并未固化完全,如卡片印刷后UV油墨并未完全固化,就在上面涂布UV光油,将未固化的墨层覆盖就交活了,对于没有经验的客户,也就照单签收了。还有一些同行在购买或使用UV设备中,对UV胶印技术存在一些模糊认识,在此举几例并作一解答。

1、对“冷UV光源”概念的认识

胶印机配装的UV固化装置是采用高强度直管UV汞灯或UV金属卤素灯,灯管发光过程是热电子激发灯管内氩气产生辉光,此时灯发蓝紫光,灯管表面温度较低,随着辉光逐渐增强,灯管内温度逐渐上升,大约600℃时,灯管内的汞或金属开始气化形成导体并发光。不同功率密度的灯管温度不同,功率密度越高,灯内温度越高,反之则低,且灯管内中心部位温度***,沿半经向外呈梯度降低。从以上原理分析可知,“冷光源”是不存在的,灯管表面温度低,灯管自动灭弧。为了降低被照物表面的温度,只能在制造UV灯具上做文章而获得“冷UV”光。

获得“冷UV”光最重要的方式是提高UV灯具内排风的合理性,将热量吸出灯具。因为UV灯管产生辐射的同时,也产生红外线和可见光,红外线和可见光首先作用在灯管周围的空气中,然后到达纸张表面。如果将热风从灯箱内吸出,凉风经灯罩前端从纸张表面经过到达灯管周围再被吸出,这样,不但吸走了灯管周围的热空气,防止灯管变形,而且补充的凉风还能冷却被照物。

2、灯管变形、“鼓肚”的原理分析

目前对开UV胶印机上使用的灯管长度约1m,使用中常出现灯管弯曲下垂,或某一位置出现“鼓肚”现象。

造成灯管弯曲“鼓肚”的原因可归结为:

1)灯管材料石英纯度低,质量差,耐温低,当灯管在高功率状态下工作时,表面温度较高,容易产生弯曲。

2)灯箱内排风量不够时,灯管产生热量不能及时散出,在其周围形成高温场,导致弯曲。适当加大排风量即可改善。

3)灯管某一部位出现“鼓肚”的主要原因是灯箱内排风风路设计不均匀所致。理想的情况是,沿灯管长度上每点垂直于灯管的风速应均匀一致。

4)设计不合理。UV灯管功率、长度、直径需根据其管壁材料性质合理设计,绝不能任意加大灯管直径,灯管直径越大,UV光有效输出功率越低。这是因为灯管内部从中心向外辐射UV光被外层发光物质吸收,只有最外层物质发出的光才能辐射出灯管。

3、油墨未完全固化的判断与处理

UV胶印产品常出现的问题是印品上UV油墨未完全固化,且常不被印刷厂重视,目前客户的投诉不多。因为UV胶印油墨黏度较高且墨层薄,单张纸胶印印张叠放时印张间压力不大,不易出现蹭脏粘连,因此印刷后不易发现。但如果UV油墨未完全固化,而印张叠落较厚时,即使当时没问题,过一天就会出现蹭脏或更严重的整摞印张粘连在一起的现象。因此,UV油墨是否完全固化,应能及时做出判断。判断UV油墨是否完全固化可采用以下几种方法:

1)闻味法。用鼻子贴近墨层闻是否有油墨味道,完全固化的UV墨层几乎没有气味。经过6~12小时后再闻,若仍没味,则基本可判断完全固化。若油墨表层固化而深层未固化,当时闻没有气味,而过一段时间会出现油墨味。

2)压蹭法。将白色胶版纸或白板纸压在UV墨层表面用手指压住来回蹭几下。若轻压蹭不掉墨,可再用力来回顺蹭几下,若被蹭下的墨色很浅,说明UV油墨完全固化;若墨色很深且出现托尾现象,则说明墨层表面固化而深层还未固化。6小时后再重复该实验,可进一步检验固化情况。

3)胶带法。用测试油墨附着力的胶带贴在UV墨层表面,以反向约135°角斜拉,若胶带粘下一层较薄的墨迹,而纸张上还残留一层墨痕,说明UV油墨未完全固化。若将墨层全部粘下,则要分析是墨与承印物表面附着不好还是油墨未完全固化。办法是用刀片刮取胶带上粘下的墨迹,若发粘则说明墨层未完全固化。

4)刀切法。用壁纸刀垂直墨层表面向下压切墨层,切下后用力沿纸面刮蹭,若刮痕出现颗粒状则表明油墨完全固化,若出现拖尾现象则表明未完全固化。

以上几种方法在某种情况下可单独使用,有时则需几种方法共用才能准确判断其结果。

判断是否完全固化的目的是要找出未完全固化的原因,并加以解决。例如,若印刷机工作在某一印刷速度时印品出现未完全固化现象,可降低机速后再取样张检测,减速后如果完全固化,说明UV灯总功率不够,可增加灯管数量,也可提高单支灯管功率。若降低机速仍未完全固化,说明照在纸张表面UV光源的功率密度低,UV光未能穿透墨层辐射到油墨底层。此时需提高灯管功率密度,或调整灯具结构及安装方式。

4、薄膜材料UV胶印后的变形及抽胀问题

现在,除包装印刷外,制卡、立体印刷、文具印刷中也越来越多地采用在薄膜材料上直接进行UV胶印的印制方式,由于材料较薄且耐温较低(如PVC材料耐温60℃),印刷时经UV灯照射后常出现打卷、变形、抽胀现象。出现打卷时,只能降低印刷机速度甚至停机处理,影响生产效率。而变形、抽胀现象对印后工序会产生很大影响,同时还会降低成品率。产生这类问题的原因有两方面,一是UV灯照射处温度过高,受热时间过长;另一方面,薄膜受热后不能立即散热恢复塑性变形。

解决UV灯照射到薄膜表面温度高且受热时间过长问题的办法有3种。

1)用前述“冷UV”灯具,在UV灯与被照物之间安装隔热板、管或者通水石英管。这种方法有效但是要增加灯与被照物间的距离,且这些材料会大量吸收UV光而降低固化效率。因此德国IST及英国诺信公司产品,包括表格胶印机配装的日本GS的UV固化产品一般不采用该方法。

2)采用UV光输出效率高,且杂光效率低的优质UV灯管。这样在不降低UV光照度的同时可降低灯管热效率,有效达到降温目的。

3)适当改善UV灯箱内的排风效率。UV灯管周围有一个高温高压热空气团,就像蒸锅上方形成的气团,并向四周膨胀形成广泛区域的热场,这个热场不但可使纸张表面温度升高而且使印张大面积受热。若将热场从灯管上端抽去,会有效降低纸面温度,减小印张受热面积。但风机排风量不宜过大,否则会降低灯管温度使灯管不能正常工作,降低灯管UV光辐射效率,且要求UV灯反射罩宽度越窄越好。因为灯罩开口宽度窄可减小光程和UV光衰减量,同时使纸张受热时间缩短。一般UV胶印机收纸处灯箱内需放置2~3支UV灯,灯箱结构紧凑,如天津深圳海德隆公司和北京埃士博公司的UV固化装置的结构都相对比较紧凑。

4)薄膜通过热场后迅速进入冷却区域,恢复变形。薄膜变形通常发生在经UV UV胶印常见问题及解答

作者:张国瑞  

经过几年的研究和发展,很多印刷企业已能够熟练应用UV胶印工艺,但仍有许多厂家印制的产品不完全合格,如UV油墨并未固化完全,如卡片印刷后UV油墨并未完全固化,就在上面涂布UV光油,将未固化的墨层覆盖就交活了,对于没有经验的客户,也就照单签收了。还有一些同行在购买或使用UV设备中,对UV胶印技术存在一些模糊认识,在此举几例并作一解答。

1、对“冷UV光源”概念的认识

胶印机配装的UV固化装置是采用高强度直管UV汞灯或UV金属卤素灯,灯管发光过程是热电子激发灯管内氩气产生辉光,此时灯发蓝紫光,灯管表面温度较低,随着辉光逐渐增强,灯管内温度逐渐上升,大约600℃时,灯管内的汞或金属开始气化形成导体并发光。不同功率密度的灯管温度不同,功率密度越高,灯内温度越高,反之则低,且灯管内中心部位温度***,沿半经向外呈梯度降低。从以上原理分析可知,“冷光源”是不存在的,灯管表面温度低,灯管自动灭弧。为了降低被照物表面的温度,只能在制造UV灯具上做文章而获得“冷UV”光。

获得“冷UV”光最重要的方式是提高UV灯具内排风的合理性,将热量吸出灯具。因为UV灯管产生辐射的同时,也产生红外线和可见光,红外线和可见光首先作用在灯管周围的空气中,然后到达纸张表面。如果将热风从灯箱内吸出,凉风经灯罩前端从纸张表面经过到达灯管周围再被吸出,这样,不但吸走了灯管周围的热空气,防止灯管变形,而且补充的凉风还能冷却被照物。

2、灯管变形、“鼓肚”的原理分析

目前对开UV胶印机上使用的灯管长度约1m,使用中常出现灯管弯曲下垂,或某一位置出现“鼓肚”现象。

造成灯管弯曲“鼓肚”的原因可归结为:

1)灯管材料石英纯度低,质量差,耐温低,当灯管在高功率状态下工作时,表面温度较高,容易产生弯曲。

2)灯箱内排风量不够时,灯管产生热量不能及时散出,在其周围形成高温场,导致弯曲。适当加大排风量即可改善。

3)灯管某一部位出现“鼓肚”的主要原因是灯箱内排风风路设计不均匀所致。理想的情况是,沿灯管长度上每点垂直于灯管的风速应均匀一致。

4)设计不合理。UV灯管功率、长度、直径需根据其管壁材料性质合理设计,绝不能任意加大灯管直径,灯管直径越大,UV光有效输出功率越低。这是因为灯管内部从中心向外辐射UV光被外层发光物质吸收,只有最外层物质发出的光才能辐射出灯管。

3、油墨未完全固化的判断与处理

UV胶印产品常出现的问题是印品上UV油墨未完全固化,且常不被印刷厂重视,目前客户的投诉不多。因为UV胶印油墨黏度较高且墨层薄,单张纸胶印印张叠放时印张间压力不大,不易出现蹭脏粘连,因此印刷后不易发现。但如果UV油墨未完全固化,而印张叠落较厚时,即使当时没问题,过一天就会出现蹭脏或更严重的整摞印张粘连在一起的现象。因此,UV油墨是否完全固化,应能及时做出判断。判断UV油墨是否完全固化可采用以下几种方法:

1)闻味法。用鼻子贴近墨层闻是否有油墨味道,完全固化的UV墨层几乎没有气味。经过6~12小时后再闻,若仍没味,则基本可判断完全固化。若油墨表层固化而深层未固化,当时闻没有气味,而过一段时间会出现油墨味。

2)压蹭法。将白色胶版纸或白板纸压在UV墨层表面用手指压住来回蹭几下。若轻压蹭不掉墨,可再用力来回顺蹭几下,若被蹭下的墨色很浅,说明UV油墨完全固化;若墨色很深且出现托尾现象,则说明墨层表面固化而深层还未固化。6小时后再重复该实验,可进一步检验固化情况。

3)胶带法。用测试油墨附着力的胶带贴在UV墨层表面,以反向约135°角斜拉,若胶带粘下一层较薄的墨迹,而纸张上还残留一层墨痕,说明UV油墨未完全固化。若将墨层全部粘下,则要分析是墨与承印物表面附着不好还是油墨未完全固化。办法是用刀片刮取胶带上粘下的墨迹,若发粘则说明墨层未完全固化。

4)刀切法。用壁纸刀垂直墨层表面向下压切墨层,切下后用力沿纸面刮蹭,若刮痕出现颗粒状则表明油墨完全固化,若出现拖尾现象则表明未完全固化。

以上几种方法在某种情况下可单独使用,有时则需几种方法共用才能准确判断其结果。

判断是否完全固化的目的是要找出未完全固化的原因,并加以解决。例如,若印刷机工作在某一印刷速度时印品出现未完全固化现象,可降低机速后再取样张检测,减速后如果完全固化,说明UV灯总功率不够,可增加灯管数量,也可提高单支灯管功率。若降低机速仍未完全固化,说明照在纸张表面UV光源的功率密度低,UV光未能穿透墨层辐射到油墨底层。此时需提高灯管功率密度,或调整灯具结构及安装方式。

4、薄膜材料UV胶印后的变形及抽胀问题

现在,除包装印刷外,制卡、立体印刷、文具印刷中也越来越多地采用在薄膜材料上直接进行UV胶印的印制方式,由于材料较薄且耐温较低(如PVC材料耐温60℃),印刷时经UV灯照射后常出现打卷、变形、抽胀现象。出现打卷时,只能降低印刷机速度甚至停机处理,影响生产效率。而变形、抽胀现象对印后工序会产生很大影响,同时还会降低成品率。产生这类问题的原因有两方面,一是UV灯照射处温度过高,受热时间过长;另一方面,薄膜受热后不能立即散热恢复塑性变形。

解决UV灯照射到薄膜表面温度高且受热时间过长问题的办法有3种。

1)用前述“冷UV”灯具,在UV灯与被照物之间安装隔热板、管或者通水石英管。这种方法有效但是要增加灯与被照物间的距离,且这些材料会大量吸收UV光而降低固化效率。因此德国IST及英国诺信公司产品,包括表格胶印机配装的日本GS的UV固化产品一般不采用该方法。

2)采用UV光输出效率高,且杂光效率低的优质UV灯管。这样在不降低UV光照度的同时可降低灯管热效率,有效达到降温目的。

3)适当改善UV灯箱内的排风效率。UV灯管周围有一个高温高压热空气团,就像蒸锅上方形成的气团,并向四周膨胀形成广泛区域的热场,这个热场不但可使纸张表面温度升高而且使印张大面积受热。若将热场从灯管上端抽去,会有效降低纸面温度,减小印张受热面积。但风机排风量不宜过大,否则会降低灯管温度使灯管不能正常工作,降低灯管UV光辐射效率,且要求UV灯反射罩宽度越窄越好。因为灯罩开口宽度窄可减小光程和UV光衰减量,同时使纸张受热时间缩短。一般UV胶印机收纸处灯箱内需放置2~3支UV灯,灯箱结构紧凑,如天津深圳海德隆公司和北京埃士博公司的UV固化装置的结构都相对比较紧凑。

4)薄膜通过热场后迅速进入冷却区域,恢复变形。薄膜变形通常发生在经UV灯照射后直至冷却这段时间,包括链道递纸过程和印张收纸后堆积过程。需要特别注意的是,堆纸时印张紧密叠放很难散热,当堆纸温 度超过薄膜塑性变形温度时,薄膜会长时间受热,而薄膜变形量与受热时间关系密切,因此要求要在薄膜进入收纸台前,将温度降低到塑性变形温度以下。这就要求在薄膜经UV灯照射后到收纸台的过程加装散热装置。 一般方法是吸风设备或用空调吹冷风。另一个方法是,通过增加收纸链道长度来增加薄膜散热时间,因此现在生产的UV胶印机都设有加长收纸链道。

灯照射后直至冷却这段时间,包括链道递纸过程和印张收纸后堆积过程。需要特别注意的是,堆纸时印张紧密叠放很难散热,当堆纸温 度超过薄膜塑性变形温度时,薄膜会长时间受热,而薄膜变形量与受热时间关系密切,因此要求要在薄膜进入收纸台前,将温度降低到塑性变形温度以下。这就要求在薄膜经UV灯照射后到收纸台的过程加装散热装置。 一般方法是吸风设备或用空调吹冷风。另一个方法是,通过增加收纸链道长度来增加薄膜散热时间,因此现在生产的UV胶印机都设有加长收纸链道。


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