آیا آینده افست «یووی» در دست «فن‌ آوری LED UV» است؟

در این مطلب به وضعیت فن‌ آوری‌ «یووی» به منظور آگاهی بیشتر از روند و حوزه عملکرد این تکنولوژی و آینده آن می پردازیم.

وضعیت حاضر فن‌ آوری «یووی» در شاخه افست، گویای آن است که عواملی همچون کاهش مصرف انرژی، کاهش مواد مضر و خطرناک به کار رفته در تجهیزات یووی (جیوه، کادمیوم و…) دستمایه‌ای برای ظهورفن‌آوری‌های LE UV و LED UV بوده است. در نقطه مقابل نیز توسعه این فن‌آوری با سرمایه‌گذاری بالاتر، هزینه مواد مصرفی گران‌تر توام بوده است که تصمیم‌گیری برای توسعه این محصولات را منوط به شاخص‌های عملیاتی و بازار کار می‌کند. بنابراین در فاز معرفی این فن‌آوری موضوعات متعددی مطرح است که می‌توان به برخی از آنها اشاره داشت:

•  توجه بازار بزرگ
•  رقابت مشخص نیست
•  فن‌آوری در حال تحول
•  کاربرد در حال تحول
•  مواد مصرفی هنوز در حال توسعه
•  نرخ رشد معقول / پیشگامان

از سوی دیگر با ترسیم چرخه عمر فن‌آوری‌های یووی وضعیت کنونی هر یک را درمی‌یابیم:

در ادامه به بررسی بیشتر هر یک از فن‌آوری‌های جدید «یووی» در حوزه افست ورقی می‌پردازیم.

خشک‌کن یووی با انرژی کم Low Energy UV

روند دستیابی به سیستم‌های کارآمد انرژی در صنعت چاپ موجب توسعه فرمولاسیون مرکب‌های یووی با واکنش‌پذیری بالاتر شده است. مرکب‌های واکنش‌پذیر برای سرعت پخت بسیار سریع در مقابل خشک‌کن‌های کم انرژی بهینه شده و به گستره مواد مصرفی افزوده شده اند.

در عین حال به جای استفاده از یک سیستم LED UV با محدودیت‌های خاصی که در خصوص مرکب‌ها دارند، همچنین می‌توانید با استفاده از یک سیستم خشک‌کن با انرژی کم LE و سازگار با ماشین خود بهره ببرید.

لازم به ذکر است که نقطه تمرکز مرکب‌های با واکنش‌پذیری بالا، جلوه‌های ویژه و سطوح چاپی خاص نبوده، اما در پخت فوری و گردش سریع کار مناسب‌اند. این امر باعث می‌شود چاپکاران بتوانند از این نوع مرکب بعنوان یک فرصت ایده‌آل در فضای بازار رقابتی پرتقاضای چاپ تجاری استفاده کنند.

آنچه که امروزه در بازار در خصوص سیستم‌های خشک‌کن UV ارایه شده است

امروزه انواع سیستم‌های خشک‌کن یووی با ساختار متفاوت توسط سازندگان گوناگون در بازار عرضه می‌شودکه هر یک ساختار و ویژگی‌های منحصر به خود را ارایه می‌کنند. شناخته‌شده‌ترین این سیستم‌ها اختصاص به خشک‌کن‌های یووی متداول و یا استاندارد دارد. با توسعه تکنولوژی در این حوزه خشک‌کن‌های با انرژی کم و همچنین «دایودی» نیز پا به عرصه گذاشته و سازندگان هریک با نامی تجاری آن را روانه بازار کرده‌اند.

در خصوص سیستم‌های خشک‌کن یووی استاندارد، کمابیش شناختی در بازار وجود دارد. اما شاید لازم باشد تا با مفهومی ساده به تطابق نوع سیستم و مرکب سازگار با آن بپردازیم:

یووی استاندارد = مرکب با پتانسیل انرژی کم + لامپ‌های یووی با تعداد بالاتر و انرژی بالاتر

یووی با انرژی کم (Low Energy) LE = مرکب با پتانسیل انرژی بالا + لامپ‌های یووی با تعداد کمتر و انرژی پایین‌تر

به بیان دیگر در سیستم‌های یووی استاندارد، به منظور عملیات پخت مرکب و همچنین ورنی یووی در ماشین‌های افست یووی، تعداد لامپ بیشتری در بین واحدهای چاپ و در انتهای ماشین در واحد تحویل تعبیه می‌شود.

این امر به منظور تضمین قطعی فرآیند خشک کردن و یا پخت مرکب‌های یووی با پوشش حداکثری و بر روی طوح خاص و سخت با به‌کارگیری فن‌آوری «یووی» رایج در حوزه چاپ بسته‌بندی‌های لوکس و پیش‌بینی شده است.

در جایی که برای سیستم‌های یووی با انرژی کم، یک واحد خشک‌کن در انتهای ماشین پس از آخرین واحد چاپ در ماشین‌های یکرو چاپ و دو عدد در ماشین‌های دو رو چاپ کافی است.

LE UV فقط یک خشک‌کن پس از آخرین واحد چاپ کافی است.

LE UV Perfecting فقط یک خشک‌کن پس از واحد برگردان ورق و یکی پس از آخرین واحد چاپ کافی است.

خشک‌کن‌های یووی با انرژی کم LE UV

در این قسمت به صورت خلاصه به موارد مرتبط با این نوع سیستم‌ها می‌پردازیم:

 حوزه عملکردی: چاپ تجاری و تبلیغاتی

 رنگ: به طور عمده رنگهای اصلی پردازشی (چهار رنگ اصلی)، با «دنسیته» استاندارد، هنوز کلیه رنگ‌های «اسپات» و «پنتون» در دسترس نیستند

 ورنی پوششی محافظ: نیازی به ورنی محافظ برای پوشش چهار رنگ اصلی نیست

سطوح چاپی: محدود نیست

مرکب: یووی با واکنش‌پذیری بالا سازگار با خشک‌کن‌های LE UV

ماشین چاپ: محدودیتی ندارد(سیستم مرکب رسانی بایست سازگار شود)

الزامات چاپ تجاری:

• عرضه سریع سفارش به بازار
• عملیات تکمیلی بلافاصله
• کارهای کم تیراژ
•  کیفیت بالا
•  پیشگامی

در عین حال، بد نیست تا ایده‌ای هم از هزینه مقایسه‌ای «یووی» داشته باشید:

هزینه مواد مصرفی استاندارد در مقایسه با «یووی» با انرژی کم

•  مرکب‌های استاندارد ۱۰۰ درصد
•  مرکب‌های یووی استاندارد ۲۰۰ درصد
•  مرکب‌های یووی با انرزی کم ۲۵۰ درصد

مرکب‌های LE میزان کنتراست بالاتری را به دلیل خشک شدن فوری و در نتیجه لایه مرکب کمتر و مصرف مرکب کمتری دارند. کاربران صحبت از ۲۵ درصد مصرف مرکب کمتر نسبت به مرکب‌های معمول افست می‌کنند.

و اما در خصوص مقایسه هزینه‌ای ورنی ها:

•  ورنی پراکنشی (پایه آب) ۱۰۰ درصد
•  ورنی یووی ۲۰۰ درصد
•  ورنی یووی LE  ۳۰۰ درصد

به‌کارگیری سیستم‌های یووی با انرژی کم متناسب با روال پوشش مرکب در کارهای تجاری است. بدیهی است این سیستم‌ها برای فرآیند خشک‌کنی کارهای چاپی با پوشش بالا محدودیت دارند.

میانگین پوشش مرکب یووی در کارهای تجاری (UVTC) 25 الی ۳۵ درصد است.

از دیگر مزایای خشک شدن فوری و عدم زمان انتظار این سیستم می‌توان به:

•  برگردان پالت و چاپ بلافاصله پشت کار
•  عملیات تکمیلی بلافاصله
•  عدم خطر پشت زدن کار
•  بهره وری بالاتر
• زمان‌های تحویل بهینه
•  امکان دپو «پالت» با ارتفاع بیشتر ورق‌ها، محافظت ورق از خدشه‌پذیری و کاهش فضای انبارش
•  عدم نیاز به پودر موجب مشکلات کمتر در عملیات تکمیلی
• زمان‌های کمتر پاک‌سازی ماشین
• سطح نرم‌تر چاپی (فاقد اثر سمباده‌ای)
•  کنتراست بالاتر روی کاغذ بی پوشش
•  براق بودن بالا با ورنی‌های یووی
•  امکان سطوح چاپی غیر جاذب (ورق‌های متالایز، پلاستیک و…)

خشک‌کن‌های یووی دایودی LED UV

اکنون بپردازیم به فن‌آوری LED و دامنه گسترده آن در صنایع مختلف. امروزه به‌کارگیری رایج و وسیع فن‌آوری LED را در سیستم‌های روشنایی شاهد هستیم. تابلوهای تبلیغاتی، نمایشگرهای گوناگون، سیستم‌های روشنایی در خودروها و فضاهای باز و بسته پیرامونمان. کاربرد فناوریLED در محدوده طول موج مریی بسیار وسیع است.

همچنین حوزه کاربردی این فناوری در محدود طول موج غیر مریی(UV-LED) نیز وسیع است و در صنایع مختلف نقش بسزایی دارد. سیستم‌های مرکب افشان، انواع چسب‌ها (اپتیک، الکترونیک)، پوشش موضعی (حوزه خودرو)، برخی کاربردهای پوشش رویه، دندانپزشکی (یووی برای پرکردن دندان و زیباسازی) و… .

و اما دلایلی که بدان جهت از فن‌آوری‌های (UV-LED) در بازار استفاده می‌شود: مهمترین عامل به‌کارگیری این فناوری، صرفه‌جویی در انرژی است. البته در صورتی که مرکب‌های با واکنش‌پذیری بالا در دسترس باشد!

فن‌آوری صرفه‌جویی در انرژی

• ورودی برق نسبت به خروجی به مراتب کمتر نسبت به فن‌آوری یووی استاندارد.
•  فرمت متغیر (فقط در محدوده اندازه ورق و موضوع روشن می‌شود).
•  امکان قطع و وصل بلافاصله.
•  فر آیندسرد (فاقد تولید اشعه مادون قرمز IR).
•  مناسب برای برخی عملکردها/ فروکش برای تسریع چسبندگی و تسریع پلیمریزاسیون.
•  دوستدار محیط زیست: فاقد جیوه، فاقد اوزون (لامپ‌های LE-UV با ویژگی عدم تولید اوزون و یا کاهش قابل دسترسی است).
•  بی‌نیاز از کانال‌ها و اگزوزهای خروجی: اما نیاز به کمپروسسور مبدل دما به دلیل نیاز به سیستم خنک کننده با آب و کاهش دما به میزان ۲۰ الی ۲۵ درجه سانتیگراد هستیم.
•  عمر طولانی لامپ: گفته می‌شود حدود ۲۰.۰۰۰ ساعت، اما تضمینی بر آن نیست. این فناوری به مرور حدود ۳۰ درصد کارایی خود را از دست می‌دهد که باید از طول عمر ان کم کرد!

بیشتر بخوانید: نگاهی به برترین سازندگان ماشین های چاپ در جهان (بخش چهارم: کوموری)

آیا فن‌آوریUV-LED آینده افست‌های ورقی یووی است؟

تجهیزات LED-UV در مقایسه با محدوده خروجی UV ، مانند سیستم LE-UV تا ۲ برابر گران اند.

بخش اعظم هزینه یک سیستم LED-UV در محدوده قدرت بالا به سر لامپ اختصاص دارد که حدود ۷۰ درصد هزینه سیستم است.

محدودیت بسیار زیاد در خصوص تامین انواع مرکب و ورنی (ورنی شفاف بسیار براق). مرکب‌ها با انتخاب بسیار محدود به دلیل نوع ویژه آغازگرهای نوری که در ترکیب این نوع مرکب به کار میرود که قطعا تولید را در بسیاری از موارد مانند چاپ روی سطوح پلاستیکی، بسته‌بندی‌های غذایی، . . . با چالش روبرو می‌سازد. ضمن آنکه حرف نهایی را راندمان موثر و تعیین شده پخت Curing مرکب و ورنی توسط سیستم‌ها می‌زند و در آن صورت میزان برق و یا انرژی مصرفی مورد نیاز هر فن‌آوری رقم می‌خورد. تاثیر طول موج یووی در فن‌آوری‌های یاد شده را بر آغاز گرهای نوری در تصویر زیر ملاحظه کنید.

در نتیجه بهتر است آگاهانه ببینیم که این فن‌آوری‌ها چه گروه هدفی را نشانه رفته است: چاپکاران تجاری، ارایه کنندگان خدمات وب به چاپ، ناشران، آن دسته از چاپکاران کتاب که علاقمند هستند به:

•  دستیابی به آخرین سطح فن‌آوری‌ها در خشک‌کن ها
• تقویت رویکرد بازار چاپ سبز
•  دستیابی به پایین ترین نسبت هزینه‌های انرژی / ورق برای خشک کردن فوری محصولات چاپی
•  افزایش بهره‌وری چاپ از طریق کاهش زمان خاموش و روشن کردن دوباره سیستم که در سیستم‌های یووی معمول رایج است. زمان انتظار برای قطع / وصل دوباره در این سیستم صفر است.
•  درک و سازگاری سریع
•  همچنین سازگار با سطوح حساس به گرما

پیکربندی ماشین‌های افست ورقی چهار رنگ مجهز به سیستم یووی LED، همانند سیستم‌های یووی با انرژی کم است و فقط از یک خشک‌کن در انتها و پس از آخرین واحد چاپ استفاده می‌شود.

LED UV فقط یک خشک‌کن پس از آخرین واحد چاپ کافی است.

نمایی از جایگزینی ماژول‌های خشک‌کن LED UV در ماشین‌های افست ورقی

پس از مرور فن‌آوری‌های خشک‌کن یووی، لازم است تا در مورد این سه نوع فن‌آوری‌ها و بر اساس حوزه فعالیت و کاربرد موثر آنها به یک جمع بندی برسیم:

بدیهی است ظهور هر فن‌آوری جدید به منظور رفع مشکلات فن‌آوری‌های قبلی و ایجاد امتیازات جدیدتر است، اما جدید بودن هر فن‌آوری به معنای بهتر بودن و کامل‌تر بودن آن نیست و بایستی حوزه مورد نظر و هدف از این نوآوری را نیز مورد نظر داشت. ضمن آنکه دوران گذار هر فن‌آوری برای رسیدن به نقطه بلوغ و پذیرش در بازار نیز شاخص دیگری برای قبول یک فن‌آوری است. همواره با ظهور یک فن‌آوری در یک شاخه فرصت برای ظهور فن‌آوری‌های مکمل نیز در سایر شاخه‌ها پدید می‌آید، که سرعت عرضه و گستره آنها را نیز باید پیگیری کنیم (مانند توسعه شیمی مواد در شاخه فن‌آوری‌های عرضه شده در شاخه مرکب و ورنی‌های با واکنش‌پذیری بالا).

 پس بهتر است که به یک جمع بندی برسیم. در این جدول اساس بر تصمیم شما برای انجام عملیات و هزینه تولید آن گذاشته شده است:

امید است مقاله ارایه شده به آن دسته از علاقمندانی که به توسعه فعالیت‌های خود با به‌کارگیری فن‌آوری‌های «یووی» فکر می‌کنند، کمک کرده باشد.

منبع: نشریه شماره ۱۳۷چاپ و نشر – تیرماه ۱۳۹۵