Warum die meisten industriellen UV-Lampen eigentlich versagen – und wie wir das Problem gelöst haben
Wir haben uns einige Zeit damit beschäftigt, etwa 3.000 Druckereien zu besuchen. Wir wollten herausfinden, wo diese Lampen in der Praxis versagen.
Was wir feststellten, war überraschend: Meistens ist es nicht einmal die Schuld der Glühbirne selbst. Das eigentliche Problem liegt meist in einer Unvereinbarkeit zwischen der Konstruktion der Lampe und der Geschwindigkeit der Druckmaschine sowie der verwendeten Tinte. In einer schnellen Produktionsumgebung ist ein gutes Gleichgewicht zwischen Leistung und Wärmeabfuhr unerlässlich.
Die Herausforderungen bezüglich der Leistung
Bei Quecksilberdampflampen geht es um die Plasmaverstrahlung. Um eine hohe Produktionsgeschwindigkeit zu erreichen, muss man auf die Wellenlängen von 254 nm und 365 nm setzen. Natürlich führt eine höhere Leistung zu mehr Photonen – dadurch verkürzt sich die Trocknungszeit. Doch es gibt einen Haken: Wenn man zu viel Leistung in einen kleinen Behälter steckt, wird es sehr heiß. Wenn die Leistungsdichte zu hoch ist, verbrennt nicht nur die Tinte, sondern auch das Papier oder die Kunststofffolie. Es handelt sich dabei um ein sehr delicates Gleichgewicht.
Lampen, die für die Produktionsumgebung geeignet sind
Wir wollten, dass unsere Lampen einfach als Ersatz verwendet werden können – ohne viele Umstände. Dafür braucht man erstmal hochwertige Materialien. Billiger Quarz wird im Laufe der Zeit gelb – dadurch wird das UV-Licht blockiert. Wir verwenden daher hochreinen, gefassten Quarz, um das zu verhindern.
Außerdem wissen wir, dass man keine Zeit verschwenden kann, wenn eine Glühbirne ausfällt. Deshalb verwenden wir standardisierte Anschlüsse sowie genau festgelegte Längen, damit man die Lampe in wenigen Minuten austauschen kann. Man sollte nicht den Nachmittag damit verbringen müssen, den Reflektor neu einzustellen.
Übrigens: Reflektoren sind wichtiger, als man denkt. Wenn der Winkel des Spiegels falsch ist, geht 30 Prozent der Energie verloren. Anstatt auf die Tinte zu wirken, entsteht dadurch nur Wärme im Maschinenrahmen.
Das Problem mit der Wärmeabfuhr
Das größte Problem ist meist die Kühlung. Hochleistungs-Quecksilberdampflampen erzeugen enorme Mengen an Infrarotwärme. Wenn das Kühlsystem dieser Belastung nicht standhalten kann, überhitzt die Lampe. Dadurch wird ihre Lebensdauer halbiert – das ist somit ein Geldverschwendung.
Deshalb konzipieren wir unsere Gehäuse so, dass möglichst viel Luft um den Quarz zirkulieren kann. Nur so kann die Temperatur stabil gehalten werden – und das ist die einzige Möglichkeit, damit die Lampen länger halten.