20 | Mayo | 2016

¿Qué papel juegan los sistemas LED en el campo del curado UV?

Respecto de los sistemas UV tradicionales, la aparición de los sistemas de UV LED para el curado de tintas ha sido un avance al cual ya asoma otro paso adelante, los sistemas H-UV.

 


Siguiendo con su exposición sobre la evolución de los sistemas de curado UV para tintas y barnices, el asesor técnico de GUTENBERG, Daniel Gallo, ahora pasa a referirse a avances que se han dado y que se siguen dando en ese campo:

Los sistemas de UV LED para el curado de tintas han aparecido en los últimos años como una evolución que ofrecen ventajas comparativas importantes respecto a las UV tradicionales.

No contienen mercurio ni otros metales pesados.

Dado que su emisión es baja o nula para longitudes de onda por debajo de los 280nm, no producen ozono.

Tampoco irradian calor. Esta característica las hace aptas para la impresión de materiales sensibles como algunos sustratos plásticos o papeles delgados.

Funcionan a temperaturas más bajas que las tradicionales porque su estrecho ancho de banda no alcanza el rango espectral que produce el calor del infrarrojo. Una lámpara LED llega a los 60° C mientras que las de mercurio pueden superar los 300° C.

Las lámparas UV convencionales tienen baja eficiencia, aprovechan menos de 15 % de la energía y su vida útil suele ser de menos de 1.000 horas.

La vida útil de los LED es mucho mayor y puede superar las 20.000 horas.

Los tiempos de encendido y apagado son mucho más cortos y tienen mayor vida útil que las lámparas de arco.

Si comparamos el desempeño de los sistemas UV LED con los tradicionales encontraremos que además del menor consumo de energía para generar la emisión, también se reduce el gasto de energía consumida para refrigerar.

Como el rango de longitudes de onda de los LED es mucho más estrecho, las tintas son específicas para este sistema en cuanto a su sensibilidad espectral y contienen fotoiniciadores que se ajustan a la emisión de los LED.

El espectro de salida es monocromático y se extienden en 40nm con pico en 365, 385 ó 395nm. Como el espectro de salida es reducido, también es reducida la intensidad máxima de la lámpara.

Tanto en tintas como recubrimientos que curan con lámparas LED, el fotoiniciador debe utilizar la energía situada entre 395 a 410nm.

Los fotoiniciadores con absorción dentro de estas longitudes de onda son escasos y más costosos.  Aunque el fotoiniciador absorbe en esta zona, los picos de absorción principales se ubican en menos de 395nm y por lo tanto la eficiencia para absorber energía en 395nm se ve disminuida.


Sistemas H-UV

Como vimos anteriormente, las lámparas UV originales presentaban problemas por el alto consumo de energía y la gran cantidad de calor generado y la formación de ozono.

Con los sistemas de LED se solucionaron estos inconvenientes pero la polimerización de las tintas y barnices se hace más comprometida y muy dependiente de los fotoiniciadores empleados.

El último avance en los sistemas UV empleados en impresión es un desarrollo conjunto de la firma KOMORI, fabricante de maquinaria gráfica y la firma productora de tintas TOYO.

Lo que promete este sistema es un curado completo, aún con la superposición de cuatro tintas como ocurre en una cuatricromía.

Hasta ahora era habitual la instalación de una unidad UV cada dos cuerpos impresores ya que no era posible irradiar con energía suficiente las tintas que quedaban cubiertas por las de las capas superiores.

El sistema H-UV promete eficiencia en el curado de cuatro tintas con una sola lámpara. Hay configuraciones de 8 unidades impresoras con tambor inversor (4/4) que cuentan únicamente con dos sistemas UV, uno antes del volteo del pliego y otro antes del apilador.

La temperatura de una hoja impresa al salir de la prensa es solamente 10ºC superior a la del ambiente. También se elimina la deformación de los sustratos

Aunque la información disponible no es completa, el sistema se basa en lámparas (no LED) de un espectro de emisión estrecho y tintas cuya sensibilidad  se encuentra completamente alineada con el espectro de emisión empleado, aprovechando casi toda la energía.


En resumen: Una lámpara H-UV sola (una bombilla) puede curar hasta el 400% de cobertura de tinta más el barniz a la máxima velocidad de la prensa. Esto reduce dramáticamente la cantidad de energía requerida para el curado en comparación con cualquiera IR o UV y con baja emisión de calor.


Parte de la información contenida tiene origen en:

http://www.komori.com/contents_com/product/h_uv/

http://www.printing.org/intertechentry/9827