Druk fleksograficzny oraz produkcja płyt podlegają nieustannej presji zwiększania wydajności w celu uzyskania wyższych poziomów jakości oraz stabilności w druku. Właściwości płyt fotopolimerowych i proces ich przygotowania są czynnikami decydującymi przy osiąganiu optymalnej jakości druku.
Producenci płyt fleksograficznych mogą wybierać spośród szerokiej gamy urządzeń do naświetlania UV, które spełniają ich indywidualne wymagania. W niniejszym artykule wyjaśniono, w jaki sposób zoptymalizowane fotopolimery są w stanie pomóc przygotowalniom fleksograficznym oraz drukarniom w osiągnięciu najlepszych wyników.
Dlaczego znalezienie idealnej zgodności pomiędzy ustawieniami parametrów ekspozycji a samym materiałem jest tak ważne – a prawdopodobnie nawet ważniejsze niż w przypadku konwencjonalnych systemów bazujących na świetlówkach UV-A?
Standardowe systemy lamp fluorescencyjnych (często określane jako „świetlówki”) dostępne są w kilku formatach i z wieloma różnymi funkcjami: system świetlówek naświetlających od góry i od dołu (rys. 1) ze szklanym stołem, który umożliwia ekspozycję główną oraz od spodu bez konieczności odwracania płyt, stoły naświetlające z kontrolowaną temperaturą i automatycznie kontrolowaną mocą świetlówek zapewniających precyzyjną stabilność naświetlania (rys. 2), jak również ekonomiczne konstrukcje ze stołem chłodzącym (rys. 3).
Ostatnie postępy w technologii UV LED stworzyły potencjał do stosowania diod LED w utwardzaniu farb drukarskich, a także w procesie polimeryzacji fleksograficznych płyt drukowych.
Systemy naświetlania LED zapewniają wiele korzyści w procesie produkcji płyt flekso, które skłaniają kolejne drukarnie fleksograficzne do inwestowania w tę technologię naświetlania.
Systemy naświetlania LED mają kilka zalet w porównaniu z systemami konwencjonalnymi, zapewniając:
– standaryzację produkcji i wysoką stabilność;
– zminimalizowanie interwencji operatora i zmniejszenie możliwości powstania potencjalnych błędów;
– możliwość skorzystania z zalet procesów automatyzacji;
– powtarzalność;
– najwyższą jakość.
To wszystko można osiągnąć, jeśli wybierzemy optymalną kombinację: płyta fotopolimerowa vs parametry naświetlania.
Wyzwania związane z naświetlaniem diodami LED
Lampy fluorescencyjne i diody elektroluminescencyjne (LED) różnią się od siebie, ale zgodnie z założeniem te same rodzaje płyt powinny być kompatybilne z obiema technologiami.
Systemy naświetlania UV LED dostarczają energię do fotopolimeru w inny sposób. Diody LED emitują promieniowanie UV o zupełnie innym poziomie intensywności (15-20 razy wyższym) i w węższym spektrum emisji.
Rysunek 4 ilustruje te różnice. Kolejna istotna różnica polega na tym, że urządzenia naświetlające UV LED skanują płytę podczas naświetlania głównego zamiast stałej ekspozycji, jak to się odbywa w systemach lamp fluorescencyjnych (rys. 5).
Na rys. 6 porównano dwie próbki tego samego rodzaju płyty fleksograficznej, naświetlanej w systemie LED i w systemie konwencjonalnych świetlówek. Pokazuje on, jak naświetlany jest element obrazu na płycie podczas każdego z tych procesów. W systemach LED każdy element obrazu naświetlany jest kilkakrotnie w trakcie procesu, jednak przy znacznie wyższym poziomie energii niż w przypadku systemów konwencjonalnych.
W związku z tym proces ekspozycji jest wielokrotnie przerywany i ponownie kontynuowany. Stosowane obecnie fotopolimerowe płyty drukowe mogą być naświetlane przy użyciu tych dwóch parametrów:
– konwencjonalne świetlówki: 20 mW/cm2, 420 s (stała): 8400 mJ/cm2;
– LED: moc 300 mW/cm2, 5 przejść, 20 s (na każde przejście), czas cyklu ok. 26 min: 30 000 mJ/cm2.
Fotopolimer podlega dwóm zupełnie różnym procesom polimeryzacji. Dlatego obecnie tak wiele wysiłku wkłada się w dopracowanie optymalnej „receptury” (zestawu parametrów naświetlania), aby płyty naświetlane w urządzeniach LED dorównywały lub przewyższały charakterystyką te same płyty naświetlane w tradycyjnych kopioramach.
W tym przykładzie ekspozycja LED dostarcza płycie około 3,5 raza więcej energii (30 000 mJ/cm2 vs 8400 mJ/cm2). Jednak dzięki kilku przebiegom i długim przerwom pomiędzy cyklami naświetlania jest ona zbliżona pod względem wydajności do płyty naświetlanej konwencjonalnymi świetlówkami.
W przypadku niezoptymalizowanych płyt fotopolimerowych zastosowanie tego procesu naświetlania może wymagać kompromisów w zakresie wydajności i jakości. O ile możliwe jest osiągnięcie bardzo krótkich czasów naświetlania przy maksymalnej mocy wyjściowej UV, konsekwencją może być pogorszenie jakości. Połączenie wysokiej wydajności i krótkiego czasu naświetlania często prowadzi do powiększenia wielkości minimalnych punktów, niestabilnych boków punktu oraz efektu cuppingu, które mogą przyczynić się do mniejszej tolerancji na maszynie drukującej oraz w rezultacie do niższej jakości druku. W celu zapobieżenia wspomnianym problemom z jakością konieczne może być wydłużenie czasów naświetlania LED.
Nawiązując do przykładu z przyrządzaniem steków, LED przypomina palnik, podczas gdy konwencjonalne świetlówki można porównać do powolnego gotowania. Wyzwanie polega na uzyskaniu chrupiącej powierzchni, wraz z odpowiednim dopieczeniem wnętrza – czyli, w terminologii fleksograficznej, utworzeniu stabilnych minimalnych elementów drukowych przy jednoczesnej polimeryzacii całego punktu w celu uzyskania stabilnej podstawy i pełnego poziomu utwardzenia.
Rozwiązanie
Pozytywną stroną chemii jest możliwość zmian i tworzenia indywidualnych właściwości naszego „steku”.
Gdyby receptury płyt były od początku optymalizowane pod kątem naświetlania diodami LED, nie byłoby potrzeby pójścia na kompromis pomiędzy wydajnością a jakością. Zoptymalizowane płyty fleksograficzne wraz z doświadczonym personelem wsparcia technicznego zapewniają najlepsze rezultaty.
Firma DuPont stworzyła recepturę płyty dedykowanej specjalnie pod kątem naświetlania w urządzeniach UV LED. Wynikiem tego jest nowa rodzina płyt fotopolimerowych o nazwie Cyrel Lightning.
Wykorzystuje ona recepturę „uszytą na miarę” tak, aby osiągnąć równowagę pomiędzy utwardzaniem powierzchniowym oraz wewnątrz elementu drukującego. Innowacja ta pozwala na szybkie utwardzanie powierzchniowe, które skutecznie ogranicza proces inhibicji tlenowej pomiędzy kolejnymi przejściami listwy LED. Jednocześnie zapewnia wystarczające utwardzenie poprzez precyzyjnie dostosowane właściwości absorpcji promieniowania UV. Prowadzi to do skrócenia czasu naświetlania nawet o 42% (porównując LSH67 i DPR67), poprawy jakości, szczególnie w przypadku odizolowanych punktów rastrowych oraz doskonałej jakości druku na płytach naświetlanych diodami LED.
Tłumaczenie: TK
Alfa-Print Sp. z o.o.
ul. Świętokrzyska 14A
00-050 Warszawa
