Nella linea di stampa, la presenza di adesività superficiale sui materiali stampati non è solitamente causata semplicemente dal problema legato all’inchiostro. Più spesso, si tratta di un segnale evidente del fatto che la lampada UV ha perso efficienza: l’intensità della radiazione emessa è infatti inferiore a quella necessaria per garantire una polimerizzazione completa dei monomeri. Prima di incolpare la chimica dell’inchiostro, è importante misurare l’intensità della radiazione emessa.
Cosa conta, dal punto di vista tecnico
La polimerizzazione UV dipende essenzialmente dall’intensità energetica. È necessario avere un livello di irradiazione costante nelle bande di assorbimento dei fotoiniziatori, in modo da ottenere una polimerizzazione stabile. Per gli inchiosti a base di mercurio, questa lunghezza d’onda è tipicamente di 365 nm, mentre per gli inchiosti utilizzati con LED è compresa tra 385 e 405 nm. Una lampada UV ad alta intensità permette di generare il flusso di fotoni necessari per trasformare i monomeri in una rete polimerica in pochi millisecondi.
I sistemi vengono progettati in base all’intensità spettrale della radiazione emessa, e non soltanto in base alla potenza della lampada. Una lampada a vapore di mercurio ad alta pressione, dotata di riflettore rivestito di materiale dichroico, permette di ottenere il spettro di luce necessario per stampare strati spessi o materiali opachi. L’irradiazione richiesta sul substrato varia da 600 a 1200 mW/cm², a seconda della lunghezza dell’arco luminoso e della geometria del riflettore. Per una polimerizzazione completa, è necessaria un’intensità energetica superiore a 500–800 mJ/cm²; altrimenti si verifica l’adesività superficiale.
L’intensità della lampada diminuisce con il passare del tempo. Le lampade a mercurio perdono intensità spettrale man mano che l’involucro di quarzo invecchia e il mercurio si esaurisce. In alcuni sistemi, si può registrare una perdita di intensità del 15–20% dopo 1000 ore di funzionamento; le nostre lampade, invece, mantengono un’efficienza pari al 95% anche dopo 2000 ore, purché l’allineamento del riflettore e il sistema di raffreddamento siano corretti.
Come risolvere il problema
Quando si cerca di individuare la causa del problema, è necessario effettuare misurazioni precise, e non fare supposizioni. È quindi fondamentale utilizzare un radiometro spettrale per registrare l’irradiazione e l’intensità energetica direttamente sulla superficie stampata. Se i valori misurati sono bassi, mentre la corrente e la temperatura della lampada sembrano normali, allora la lampada è in fase di declino. In tal caso, è necessario sostituirla con una lampada ad alta intensità, adeguata alle caratteristiche della pressa.
Si noteranno subito i vantaggi: meno adesività superficiale, velocità di stampa più elevate senza problemi legati all’emissione di gas, e meno prodotti difettosi. L’energia necessaria per polimerizzare ogni foglio diminuisce, poiché il tempo di polimerizzazione si accorcia. Inoltre, la sostituzione delle lampade diventa una routine di manutenzione pianificata, anziché una soluzione d’emergenza.
I dettagli che influenzano l’efficienza
Le lampade UV ad alta intensità richiedono un controllo termico preciso. È necessario mantenere la temperatura della parete della lampada entro i limiti indicati dal produttore: un raffreddamento eccessivo riduce l’intensità della radiazione, mentre un raffreddamento insufficiente accorcia la durata di vita della lampada. È inoltre importante verificare la riflettività e la pulizia del riflettore; un riflettore contaminato può ridurre dell’20% l’intensità della radiazione emessa, anche se la lampada è nuova.
È importante anche assicurarsi che la lampada sia compatibile con la pressa stessa. Alcune presse richiedono involucri di quarzo privi di ozono, mentre altre possono tollerare una maggiore produzione di ozono per una migliore penetrazione delle radiazioni a lunghezze d’onda brevi. È quindi consigliabile programmare la sostituzione delle lampade in base al ciclo di manutenzione preventiva, e non solo quando compaiono difetti nei prodotti stampati.