UV燈管是UV光能量的來源,UV燈管的發光效率、質量和穩定性直接影響到UV固化系統的固化效果和可靠性。針對不同的應用需求,包裝印刷企業應選擇不同類型的UV燈管,以達到最佳的固化效果。
反射裝置
在實際應用中,包裝印刷企業往往都會關心承印物表面所能接收到的UV光能量強度,畢竟它是激發光引發劑的關鍵因素,也是墨層發生光聚合反應的能量來源。只有UV光能量達到足夠的強度,UV光才能到達墨層底部,使墨層完全固化。當然,光引發劑的感光區域必須能與UV燈管的有效能量區域相吻合。
要想獲得足夠的UV光能量,加大UV燈管的功率是最直接的方法。然而,如果不采用反射裝置,不僅會散射掉約70%~80%的UV光能量,而且大功率的UV光能量輸出,還會導致UV燈管表面溫度大幅升高,從而帶來安全隱患。因此,為了提高UV光能量的利用率,以及消除安全隱患,采用反射裝置非常必要。
IST METZ集團公司研發的URS冷鏡反射罩的幾何拋面是利用射線追蹤技術計算所得,其在鋁基材上涂布了多達60層不同的金屬氧化絕緣物,且整個系統和相關機械部件均通過了熱力學仿真技術的檢驗。其最大的優點是能有效反射UV光,確保UV光能量能最大化地到達墨層底部,同時允許紅外光穿過,將熱量帶走。這些優點對于印刷熱敏材料尤為突出。經測定,采用URS冷鏡反射罩后,承印物表面所接收到的UV光能量有一半以上源于反射,且反射罩的壽命最少可達15000小時。
此外,采用URS冷鏡反射罩,在保證足夠UV光能量的同時,還能使用功率較低的UV燈管,以進一步減少熱量的產生。在實際應用中,對膠印、柔印、網印等多種印刷方式的測試結果證明,URS冷鏡反射罩在降低能量消耗的同時,仍可獲得良好的固化效果。
冷卻系統
UV燈管在發射UV光的同時也在發射紅外光,而紅外光會產生很高的熱量,如果這些熱量不能得到及時排除,不僅會影響UV燈管的使用壽命,還會使承印物表面的溫度升高,導致承印物產生形變,甚至被引燃。因此,UV固化系統的冷卻系統不容小覷。
除了URS冷鏡反射罩外,IST METZ集團公司UV固化系統的優勢還在于其極為復雜的熱量管理系統,即冷卻系統。根據不同的應用需求,IST METZ集團公司配備了風冷和水冷兩種冷卻系統。其中,水冷系統的干燥寬度可達2300毫米。值得一提的是,IST METZ集團公司的BLK-5高效水冷UV系統已被德國印刷和紙張加工專業協會歸類為“特別節能裝置”,并被貼上了“UV印刷能耗最小”的標簽。
對于一個完整的UV固化系統,電源設備和控制系統是必不可少的。電源設備的穩定性為UV光能量的獲得提供了保證,其可對UV燈管發射的UV光能量強度進行30%~100%的無級調整和控制。這樣可以保證在UV光能量輸出的同時,合理、有效地控制UV燈管的功率輸出,同時減少紅外光的輸出,最大限度地節約能源。