Переход на LED UV технологию в современной полиграфии — это не просто следование тренду, а жесткая экономическая необходимость. Однако типографии часто сталкиваются с проблемой: система, которая идеально работает на 50 метрах в минуту, полностью проваливает полимеризацию на 150 метрах. В этом материале мы разберем технические параметры, которые определяют выбор диодной сушки в зависимости от скорости линии и типа печатного процесса.
Физика процесса: Интенсивность vs Доза излучения
Для правильного подбора оборудования нужно четко разделять два понятия: пиковая интенсивность (Irradiance) и доза облучения (Energy Density).
Пиковая интенсивность измеряется в Вт/см². Это мощность потока фотонов, достигающих поверхности запечатываемого материала в конкретный момент времени. Высокая интенсивность критична для преодоления эффекта кислородного ингибирования, особенно в узкорулонной флексопечати.
Доза облучения измеряется в мДж/см². Это суммарная энергия, которую краска получает за все время прохождения под лампой. Математическая зависимость здесь прямая: при увеличении скорости печати время воздействия сокращается. Чтобы сохранить необходимую дозу для полной полимеризации, вам нужно либо повышать пиковую интенсивность, либо увеличивать количество диодных линеек в модуле.
Скоростные режимы в узкорулонной флексопечати
Флексографская печать этикеток на скоростях от 100 до 250 м/мин предъявляет самые высокие требования к LED UV системам. Здесь мы работаем с тонкими слоями краски, где поверхность контакта с кислородом велика.
- Низкие скорости (до 80 м/мин): Для таких задач достаточно систем с пиковой интенсивностью 8–12 Вт/см². Это типичный режим для печати сложных многослойных этикеток с большим количеством отделочных процессов в линию.
- Средние скорости (80–150 м/мин): Стандарт индустрии. Требуются системы мощностью 16 Вт/см². Это обеспечивает достаточный «запас прочности» для большинства типов красок.
- Высокие скорости (свыше 200 м/мин): Здесь необходимы модули на 20–24 Вт/см². При такой динамике время нахождения материала в зоне излучения исчисляется миллисекундами.
При выборе системы для флексографии учитывайте расстояние от защитного стекла лампы до полотна. Каждый миллиметр зазора снижает эффективную интенсивность на 5-10%. Оптимальное расстояние — 5–10 мм.
Особенности внедрения LED UV в офсетную печать
Офсетная печать отличается более толстым красочным слоем по сравнению с флексографией и другой химией фотоинициаторов. В листовом офсете скорости измеряются в оттисках в час (например, 15 000 – 18 000 оттисков/час), что эквивалентно очень высоким линейным скоростям.
Главная проблема офсета при высоких скоростях — глубокое отверждение. Если поверхность схватится слишком быстро, нижние слои краски останутся сырыми. Это приведет к проблемам с адгезией и истиранием.
Для офсета рекомендуется использовать LED системы с длиной волны 385 или 395 нм. Длина 385 нм лучше работает с лаками, обеспечивая глянец, а 395 нм глубже проникает в пигментированные слои. На высоких скоростях в офсетных машинах часто устанавливают промежуточные сушки (interdeck) меньшей мощности и одну мощную финальную сушку на приемке.
Как рассчитать необходимую мощность под вашу скорость
Инженерный подход требует использования коэффициента передачи энергии. Допустим, ваша краска требует 120 мДж/см² для полной полимеризации.
Формула выглядит упрощенно так: Доза = (Константа системы * Мощность) / Скорость.
Если вы планируете разгонять машину с 100 м/мин до 200 м/мин, вам не просто нужно в два раза больше мощности. Вам нужно учитывать спектральную чувствительность краски. При подборе оборудования всегда запрашивайте у производителя график падения энергии в зависимости от скорости. Профессиональные системы имеют линейную зависимость управления мощностью: контроллер автоматически увеличивает ток на диоды при ускорении печатного вала.
Охлаждение: Воздушное или водяное?
Выбор системы охлаждения напрямую зависит от плотности мощности, которая нужна для ваших скоростей.
- Воздушное охлаждение: Подходит для узкорулонных машин со скоростями до 120 м/мин и мощностью до 12–14 Вт/см². Плюсы: простота монтажа, отсутствие чиллера. Минусы: шум и риск попадания пыли на диоды.
- Водяное охлаждение: Единственный вариант для высокоскоростных линий и мощностей от 16 Вт/см² и выше. Вода эффективнее отводит тепло от подложки диодов, что продлевает их срок службы (L70