Nella linea di produzione, nessuno valuta positivamente il sistema UV per un avvio perfetto. La valutazione avviene dopo 3.000 ore di funzionamento, e poi ancora dopo 5.000 ore. È a quel punto che il fattore di mantenimento dell’output UV determina se si ottiene una polimerizzazione uniforme oppure no; in caso contrario, l’operatore cerca di migliorare l’adesione e la resistenza all’usura aumentando l’intensità della luce, invece di risolvere il problema alla radice.
Cosa è importante dal punto di vista tecnico
Il fattore di mantenimento dell’output UV rappresenta semplicemente la frazione di intensità UV ancora disponibile nel tempo, rispetto ai valori iniziali quando la lampada era nuova. Nel mondo reale, è necessaria un’emissione spettrale stabile proprio nella zona in cui viene assorbita la luce dal fotoiniziatore: solitamente a 365 nm nelle lampade a mercurio; inoltre, ci sono anche emissioni ad altre lunghezze d’onda, come 385 nm e 405 nm, a seconda della composizione chimica della lamina. I parametri importanti sono l’intensità massima di irradiazione (mW/cm²) sul piano del substrato, l’energia fornita per ogni passaggio (mJ/cm²) e la curva di decrescita dell’output della lampada. Le lampade a vapore di mercurio ad alta pressione offrono un’alta intensità di irradiazione, ma l’output diminuisce man mano che gli elettrodi si usurano e la struttura esterna della lampada diventa più scura. Una lampada e un riflettore ben progettati permettono che questa decrescita avvenga in modo controllato, così da mantenere valori prevedibili dei parametri di irradiazione.
Perché questo è importante in produzione
Nella polimerizzazione UV industriale – sia in stampa offset, flexo che serigrafica – tutto ruota attorno alla stessa equazione: dose vs velocità. Se l’output della lampada diminuisce del 15%, bisogna ridurre la velocità di produzione o accettare una polimerizzazione incompleta. Mantenendo stabile il fattore di mantenimento, si può mantenere costante l’intensità energetica necessaria per la polimerizzazione, evitando così di dover modificare continuamente le impostazioni ogni volta che si cambia la lampada. Ciò significa meno prodotti difettosi, meno variabilità dovuta agli inchiostri o al basso grado di migrazione degli ingredienti presenti negli inchiostri stessi, e meno fermate impreviste per regolare i parametri di produzione. Inoltre, l’uso di energia rimane entro i limiti previsti, poiché si preserva l’efficienza del riflettore e delle pellicole dichroiche, invece di compensare con un utilizzo eccessivo della lampada.
Cosa bisogna sapere
È necessario abbinare l’emissione spettrale della lampada all’efficacia del fotoiniziatore presente nell’inchiostro. 365 nm non è sempre la lunghezza d’onda ideale. Bisogna conoscere il limite minimo di irradiazione necessario per ottenere una polimerizzazione efficace, misurandolo sul substrato stesso, non attraverso la finestra della lampada. L’output diminuisce più rapidamente quando la lampada è troppo calda, quando c’è poca circolazione d’aria o quando il riflettore è contaminato. Questi problemi accelerano l’invecchiamento della lampada. È quindi importante sostituire sia la lampada che il riflettore insieme, e monitorare l’irradiazione tramite un radiometro calibrato. Il fattore di mantenimento deve essere considerato un parametro misurabile, non una supposizione.