A Планшетный УФ-принтернаносит чернила,-отверждаемые УФ-излучением, непосредственно на неподвижную подложку и мгновенно отверждает их с помощью светодиодных или ртутных УФ-ламп - без времени высыхания, без этапа переноса и без пластин. В этом руководстве описывается все, что нужно покупателю или инженеру-технологу перед принятием решения: какие материалы хорошо печатаются, а какие требуют предварительной обработки, реальные пределы толщины и кривизны, как закреплять детали неправильной формы, когда возникает необходимость в поворотной оси, чем планшетный принтер отличается от рулонного-к-рулонного устройства для жесткой работы, а также сколько на самом деле стоит эксплуатация машины.
Вопрос, который задается большинством-покупателей впервые, заключается в том, может ли планшетный принтер печатать только на плоских листах. Более полезный вопроснасколько далеко вы можете зайти, сохранив при этом качество, производительность и надежность- и имеет числовые ответы, которые и представлены в этом руководстве.
Как работает планшетная УФ-печать
Обычные чернила высыхают за счет абсорбции или испарения, что ограничивает их использование на пористых носителях или носителях с покрытием. УФ-чернила полимеризуются в тот момент, когда проходят под лампой, поэтому они ложатся на стекло, металл или камень, а не впитываются. Это единственное отличие заключается в том, почему одна машина может декорировать фанеру, закаленное стекло и анодированный алюминий за одну смену.
Светодиодное УФ-отверждение стало стандартом, поскольку оно работает прохладно, потребляет меньше энергии, мгновенно включается и выключается и длится 10 000–20 000 часов. Ртутные лампы по-прежнему обеспечивают более высокую интенсивность отверждения, но тепловая мощность делает их плохим выбором для тонкого пластика, вспененного ПВХ и ламинированных панелей.
На каких материалах можно печатать планшетный УФ-принтер?
Вместо того, чтобы запоминать названия материалов, группируйте носители по физическим свойствам, которые фактически определяют пригодность для печати - пористость, поверхностная энергия, прозрачность, текстура и термостойкость.
Пористые жесткие материалы
Березовая фанера, МДФ, панели из твердой древесины, бамбук, пробка и конструкционная древесина впитывают грунтовку и обеспечивают отличную механическую адгезию. Используется для мебельных панелей, дверей шкафов, внутреннего декора, торговых витрин и персонализированных подарков. Открытая текстура смягчает детали изображения, поэтому шлифовка заметно улучшает резкость и плотность цвета.
Не-гладкие непористые материалы
Литой и экструдированный акрил, флоат- и закаленное стекло, зеркало, нержавеющая сталь, анодированный алюминий, ACM, керамическая плитка и фарфор полностью полагаются на химическую адгезию. На них размещены архитектурные вывески, музейная графика, вывески на витринах, награды и декоративные настенные панели -, и именно для этих материалов, скорее всего, потребуется усилитель адгезии.
Пластиковые вывески
Листы ПВХ, вспененный ПВХ (Синтра), поликарбонат, PETG, ABS и HIPS разработаны для печати и остаются основными рабочими лошадками в производстве вывесок в Северной Америке, поскольку они сочетают в себе надежность печати с низкой стоимостью.
Легкие табло
Coroplast, сотовые плиты, пенопласт и композитные сэндвич-панели используются для вывесок недвижимости, вывесок для мероприятий и графики для выставок. Все они гибкие, поэтому вакуумное прижатие-должно быть равномерным по всему листу.
Прозрачные материалы
Прозрачный акрил, стекло, поликарбонат и ПЭТ-листы создают вывески с подсветкой, световые короба, оконную графику и перегородки. Стратегия использования белых чернил полностью зависит от того, с какой стороны будет рассматриваться готовое произведение.
| Свойство | Примеры | Рассмотрение печати |
|---|---|---|
| Высокая поверхностная энергия | Стекло, керамика, анодированный алюминий. | Отличное смачивание, все еще часто нуждается в промоторе. |
| Низкая поверхностная энергия | ПЭ, ПП | Требуется плазменная, коронная или специальная грунтовка. |
| пористый | Дерево, МДФ | Запечатайте перед печатью |
| Текстурированный | Камень, мелиорированная древесина | Несколько проходов улучшают покрытие |
| Прозрачный | Акрил, стекло | Белые чернила необходимы для непрозрачности. |
| Чувствителен к теплу-чувствителен | Вспененный ПВХ, тонкий пластик | Уменьшите мощность лампы, добавьте проходы охлаждения |
Выбор материала также меняет внешний вид. Стекло придает высочайший блеск и яркость цвета. Древесина сохраняет текстуру видимой под прозрачными чернилами, создавая превосходную естественную отделку. Матовый ПВХ читается четко, почти без бликов. Матовый алюминий создает металлический эффект, когда белый цвет намеренно исключен из частей произведения искусства.
Подготовка поверхности и адгезия
Превосходное качество изображения ничего не значит, если чернила поднимутся после установки. Подготовка – самый важный фактор долгосрочной-надежности.
Древесина и пористая заготовка:отшлифуйте зернистостью 220–320, сдуйте пыль, нанесите шлифовальный герметик или грунтовку для дерева, еще раз слегка отшлифуйте и печатайте только после полного высыхания.
Металлы:обезжиривайте изопропиловым спиртом, используйте ацетон при наличии тяжелых масел и никогда не прикасайтесь к очищенной поверхности голыми руками. Для сложных металлов лучше использовать эпоксидные или полиуретановые адгезионные грунтовки. Анодированный алюминий обычно превосходит полированную нержавеющую сталь, поскольку его поверхность обеспечивает механическое крепление.
Стекло и акрил:чистите изопропиловым спиртом или средством для чистки стекол,-без аммиака, и избегайте использования всего, что содержит силикон, - он разрушает адгезию. Грунтовки на основе стекла, акрила и силана-подойдут; в некоторых отраслях промышленности применяется легкое химическое травление или микро-абразия.
Пластики с низкой поверхностной энергией:ПЭ и ПП — самые твердые из распространенных материалов. Обработка коронным разрядом, плазмой или пламенем обязательна. Без него адгезия будет нарушена независимо от настроек отверждения.
Прежде чем выпускать новый материал в производство, протрите его сухой салфеткой, протрите спиртом, проверьте-штриховку по стандарту ASTM D3359 и отклейте ленту. Это занимает несколько минут и устраняет сбои, которые в противном случае возникли бы после установки знака.
Ограничения машины: размер станины, толщина и кривизна
Ограничивающим фактором редко является общая форма детали. Это расстояние между печатающей головкой и конкретной печатаемой поверхностью и то, насколько это расстояние варьируется в зависимости от изображения.
Область печати
| Класс принтера | Максимальная площадь печати | Типичное использование |
|---|---|---|
| Рабочий стол / А3 | 600 × 900 мм | Телефонные кейсы, награды, образцы работ |
| Средний-размер | 1300 × 2500 мм | Стандартный листовой материал 4 × 8 футов |
| Промышленный | 2000×3000 мм | Архитектурные панели, стекло, камень |
| Большой формат | До 2500 × 4000 мм | Непрерывное производство панелей |
Североамериканские магазины вывесок в подавляющем большинстве покупают машины размером 4 × 8 футов, потому что они соответствуют размерам листов акрила, ПВХ, МДФ и ACM, которые уже поставляются. Декораторы подарков и магазины прототипов обычно начинают сУФ-принтер А3и добавляйте емкость, как только объем ее оправдывает.
Толщина и зазор по оси Z-
Машины начального и среднего-класса обычно принимают материал толщиной 50–100 мм при зазоре между плитами 100–120 мм. Машины, созданные специально для работы с толстыми носителями -, такими какПланшетный УФ-принтер формата A1 с высоким-зазором- выходит далеко за рамки этого: некоторые модели рассчитаны на длину 300 мм и более. Всегда проверяйте ход оси Z- для конкретной модели, а не для категории, и измеряйте расстояние от станины до самой высокой точки заготовки, а не до поверхности для печати. Точность позиционирования обычно находится в пределах от ±0,05 мм до ±0,10 мм.
Кривизна и зазор между головками
Плавные изгибы печатаются напрямую. По мере уменьшения радиуса капли перестают приземляться перпендикулярно поверхности, резкость и плотность цвета падают.
| Параметр | Рабочий диапазон |
|---|---|
| Рекомендуемый зазор между головками | 1,5–3,0 мм (начало с 2,0 мм) |
| Абсолютный минимальный разрыв | Больше или равно 1,0 мм |
| Практичное изменение высоты | ±2–5 мм |
| Минимальный радиус кривизны, прямая печать | 150 мм и выше (100 мм с тюнингом) |
| Максимальный наклон для печати | 10–15 градусов |
При радиусе менее 20 мм прямая планшетная печать перестает быть жизнеспособной, и правильным решением становится поворотная ось. Зазор менее 1 мм резко увеличивает риск удара головой-, особенно на деформированной ложе.
Крепление нестандартных деталей и печатных цилиндров
Опытные магазины тратят больше времени на проектирование приспособлений, чем на настройку параметров печати, поскольку повторяемость позиционирования повышает производительность гораздо больше, чем любая настройка драйвера.
Вакуумные столыПодходит для акрилового листа, алюминиевой панели, ПВХ-панели и композитов. Используйте примерно 60–80 кПа для стандартной жесткой заготовки, меньшее для хрупкого стекла, большее для тяжелой пластины - и убедитесь, что удерживающая сила равномерна по всей площади, а не только возле портов.
Механические приспособленияРаботайте с деталями, отлитыми под давлением, автомобильными компонентами, корпусами электронных устройств и нестандартными промышленными деталями. Установочные штифты, опорные кромки, мягкие губки, подпружиненные-зажимы и силиконовые контактные площадки — все работает; цель — остановить движение, не деформируя деталь. При повторных заказах соблюдайте допуск на приспособление в пределах ±0,1 мм и используйте закаленные установочные штифты.
Многие производители теперь моделируют светильники в САПР и производят их с помощью станков с ЧПУ или 3D-печати. Сменные вставки, регулировка высоты, быстрозажимные-замки, встроенные вакуумные каналы и модульные установочные штифты превращают одноразовое-приспособление в ресурс многоразового использования, который сокращает время установки при каждом повторном заказе.
Когда вам нужна поворотная ось
Бутылки, стаканы, свечи, трубки и чашки требуют вращения, синхронизированного с движением каретки, а не с линейным движением кровати. посвященныйротационный УФ-принтер для бутылокпокрывает посуду для напитков и косметические контейнеры, а внешняя поворотная ось подходит для больших цилиндров и промышленных роликов. Поддерживайте биение на уровне 0,10 мм или ниже - небольшое эксцентриситет проявляется в виде видимого искажения - и выполните калибровку так, чтобы каждый градус поворота точно соответствовал данным изображения, иначе в месте смыкания изображения появится шов.
Полезный средний путь: производитель рекламной продукции, печатающий логотипы на одной стороне алюминиевых бутылок с водой, полностью пропускает вращение, используя приспособление V-блок, регистрационные штифты и зазор в 2 мм. Область печати узкая, искажения остаются незначительными, а время цикла остается коротким. Только полные обертки перемещаются нацилиндрический принтер для бутылок.
Белые чернила, лак и рельефные эффекты
Современные машины печатают гораздо больше, чем CMYK. Белые чернила создают непрозрачную основу для темных материалов, повышают насыщенность и обеспечивают точную цветопередачу на прозрачных носителях. Обычными последовательностями являются белый → CMYK, CMYK → белый и белый → CMYK → белый для двустороннего-просмотра. Два правильно настроенных белых слоя обычно имеют непрозрачность более 90%.
Установите белый цвет в качестве выделенного точечного канала в графическом объекте, чтобы RIP генерировал правильную последовательность. Поддерживайте автоматическую циркуляцию, ежедневно перемешивайте и регулярно печатайте белые тестовые шаблоны - белый пигмент оседает быстрее, чем любой другой канал, и является основной причиной выхода из строя сопел.
Прозрачный лак придает точечный блеск, контраст матовый/глянец, защиту от царапин и текстуру. Укладка слоев лака создает тактильную высоту:
| Слои лака | Приблизительная высота | Типичное использование |
|---|---|---|
| 5 | 80–120 µm | Тонкая точечная текстура |
| 10 | 150–250 µm | Премиальная упаковка, визитки |
| 20 | 300–500 µm | Брайль, декоративный рельеф |
На неровных или контурных деталях следите за УФ-затенением. - Углубленные участки, до которых не может добраться лампа, оставляют чернила липкими, плохо сцепляются и склонны к размазыванию. Исправьте это, снизив скорость каретки, добавив проходы отверждения, увеличив мощность лампы, изменив положение объекта или разделив произведение искусства на отдельные задания с разной ориентацией.
Стандартный производственный процесс
- Очистите и при необходимости загрунтуйте основание; дать возможность полностью высохнуть.
- Установите приспособление на вакуумный стол и вставьте установочные штифты.
- Установите заготовку на опорную кромку и примените вакуум.
- Измерьте самую высокую точку детали и установите зазор между головкой.
- Выполните проверку дюз и тестовую печать позиционирования.
- Напечатайте белым, закрепите, напечатайте CMYK, закрепите.
- При необходимости нанесите лак, а затем окончательно затвердейте.
- Прежде чем выпустить партию, проверьте адгезию с помощью штриховой-штриховки и спиртовой протирки.
- Перед упаковкой дайте детали остыть.
-
Параметр Начальная точка Разрешение 600 × 900 т/д Режим высокого-качества 720 × 1200 т/д Зазор в голове 2,0 мм Мощность УФ-лампы 70–90% Белые чернила Два слоя на темных или прозрачных подложках
Рассматривайте их как базовые показатели и настраивайте их с помощью тестов на адгезию, а не доверяйте предварительным настройкам. Также обратите внимание, что ни один профиль ICC не работает для каждого носителя, - создавайте профили для конкретного носителя-, используйте целевые значения баланса серого, проверяйте с помощью спектрофотометра и поддерживайте постоянные условия просмотра.
Поиск неисправностей
| Проблема | Вероятная причина | Исправить |
|---|---|---|
| Пилинг чернил | Плохая адгезия | Повторная-очистка, добавление грунтовки, увеличение энергии отверждения |
| Объединение чернил | Избыточная укладка на склоне | Уменьшите плотность чернил |
| Бандинг | Перекос каретки | Сопло очистить, откалибровать заново. |
| Неравномерный блеск | Непоследовательное отверждение | Увеличьте воздействие ультрафиолета |
| Пузыри под чернилами | Последовательность ускоренного лечения | Добавьте промежуточные этапы лечения |
| Удар головой | Деталь слишком высокая или деформирована |
Увеличьте зазор, перепроектируйте приспособление
|
Планшетный стол или рулонный-к-рулонный валок для жесткой работы
Обе технологии используют УФ-чернила, но они созданы для противоположных условий. Планшетный принтер печатает непосредственно на неподвижном жестком материале. Рулонная--машина транспортирует гибкий носитель мимо головок, и прежде чем она вообще сможет обрабатывать листовой материал, ей необходим конвейер, передаточный стол или гибридный стол.
| Фактор | УФ планшетный | Поверните-чтобы-повернуть UV |
|---|---|---|
| Предназначен для | Жесткие подложки | Гибкие медиа |
| Толщина материала | 50–100 мм типично | Менее 2 мм без гибридного стола |
| Регистрация белыми чернилами | Отличный | Сложнее на жестком листе |
| Разрешение печати | 600–1800 т/д | 600–1440 т/д |
| Скорость производства | 20–120 m²/h | 50–250 m²/h |
| Одиночная жесткая доска | 2–8 минут | Дольше, настройка доминирует |
Машины с рулонной-подачей выигрывают по необработанной почасовой площади, но эта цифра вводит в заблуждение при жесткой работе: планшетный станок обрабатывает доску быстрее в настенных-часах, поскольку полностью исключает монтаж, перемещение и повторную-регистрацию. Выбирайте рулонный-на-рулонный или гибридный вариант, если баннеры занимают примерно 70 % от общего объема продукции, винил доминирует в рабочем процессе или вам нужны продолжительные непрерывные тиражи. Магазины, которые регулярно переключаются между жесткими картонами и рулонными носителями, обычно в конечном итоге используют оба варианта, используяпланшетная печатная машинадля толстых носителей и резервирования рулонной-емкости для пленок и баннеров.
Пропускная способность, стоимость и рентабельность инвестиций
Производительность полностью зависит от режима печати: примерно 20–60 м²/ч в черновом режиме, 10–25 м²/ч в стандартном режиме и 5–10 м²/ч в режиме высокого качества. Для небольших рекламных товаров хорошо-спроектированные многоместные-оснастки позволяют увеличить производительность с десятков штук в час до сотен.
Цена покупки составляет лишь часть стоимости жизни. Реалистичная модель включает чернила, белые чернила, лак, грунтовку, электричество, техническое обслуживание, замену печатающих головок, труд оператора, время простоя и накладные расходы предприятия.
При инвестициях в размере 180 000 долларов США, производящих 10 000 знаков в год с валовой прибылью в 30 долларов США каждый, годовой вклад составит около 300 000 долларов США, а окупаемость обычно составляет от 7 до 14 месяцев в зависимости от использования и структуры производства. Одни только чернила обычно стоят 0,10–0,60 доллара за квадратный фут при легком или умеренном покрытии, без учета белил и лака.
Светильники окупаются быстрее, чем машины. Один производитель, печатающий круглые алюминиевые таблички с паспортными данными, сократил время установки с 15 минут до 5 с помощью специального приспособления, сократил количество брака примерно с 8 % до менее 2 % и увеличил ежедневную производительность почти на 40 % -, а окупаемость только на инструменте составила менее трех месяцев.
Техническое обслуживание, долговечность и безопасность
| Задача | Интервал |
|---|---|
| Проверка сопел и чистка печатающей головки. | Ежедневно |
| Циркуляция и перемешивание белых чернил | Ежедневно |
| Очиститель, укупорочная станция, проверка чернильной линии | Еженедельно |
| Вакуумная система, мощность лампы, очистка энкодера | Ежемесячно |
| Чернильные фильтры | 3–6 месяцев |
| Насосные трубки | 12–24 месяца |
| Светодиодные УФ лампы | 10 000–20 000 часов |
Для печати на открытом воздухе используйте чернила,-разрешенные для наружных работ, наносите защитный лак или прозрачное покрытие, следуйте рекомендуемой системе грунтовки для каждого носителя и избегайте недостаточного-отверждения-, поскольку это незаметно разрушает как адгезию, так и устойчивость к атмосферным воздействиям. Производители подтверждают долговечность с помощью ускоренного атмосферного воздействия, такого как QUV или ASTM G154, а также испытаний на адгезию и царапины; При правильно подобранных чернилах, грунтовке и покрытии напечатанные знаки прослужат несколько лет.
По безопасности: обеспечьте достаточную вентиляцию для защиты от озона и технологических выбросов, обеспечьте перчатки и средства защиты глаз, храните растворители и чернила в соответствии с их паспортами безопасности, проверяйте блокировку приспособлений перед каждым запуском, держите руки подальше от движения каретки и регулярно проверяйте аварийную остановку в соответствии с применимыми рекомендациями OSHA.
Когда другая технология — лучший выбор
| Технология | Лучше всего подходит |
|---|---|
| УФ планшетный | Короткие тиражи, индивидуализация, жесткие и смешанные материалы, толстый материал. |
| Тампонная печать | Маленькие изогнутые детали, простая графика, очень большой объем. |
| Трафаретная печать | Большой объем с ограниченным количеством цветов |
| Сублимация красителей | Полиэфирный текстиль и алюминий со специальным покрытием. |
Двадцать индивидуальных акриловых наград — это работа на планшете. Двести тысяч одинаковых пластиковых крышек — это работа тампопечати. Тысячи трикотажных изделий из полиэстера подлежат сублимации. Решающими факторами являются носитель, количество, сложность изображения и экономичность производства -, а не только качество печати.
Краткое содержание
Планшетный УФ-принтер – это планшетный-принтер, а не только плоский-принтер. Он обрабатывает толстые блоки, слегка куполообразные панели, текстурированное дерево и корпуса неправильной формы с помощью подходящего приспособления, а также оборачивает полные цилиндры после добавления оси вращения. Практическими границами являются зазор по оси Z-, радиус кривизны более 150 мм, наклон менее 15 градусов и зазор между головками около 2 мм. Все, что выходит за рамки этого, является проблемой исправления -, и исправление разрешимо.
Прежде чем приобретать оборудование или новый материал, выделите от одного до трех дней на проверку образца: напечатайте на реальном носителе, проведите тест на адгезию-, проверьте непрозрачность белого цвета и устойчивость к царапинам, а также запишите расход чернил и время цикла. Это стоит гораздо меньше, чем перепечатка партии, и превращает расчетную рентабельность инвестиций в измеренную. Сравните размеры кровати, высоту печати и конфигурации по всейАссортимент оборудования для УФ-печатиотносительно вашей собственной листовой заготовки и геометрии детали.
Часто задаваемые вопросы
На каких материалах можно печатать планшетный УФ-принтер?
Дерево, МДФ, фанера, акрил, стекло, керамика, камень, алюминий, нержавеющая сталь, ПВХ, синтра, ACM, поликарбонат, коропласт, сотовая плита, пенопласт, кожа и картон. Гибкие пленки можно печатать на картонах-носителях. Стекло, нержавеющая сталь и глазурованная керамика обычно нуждаются в усилителе адгезии.
Какой толщины может быть подложка?
Обычно 50–100 мм на стандартных машинах и до 300 мм на моделях с большим-клиренсом. Измерьте расстояние от станины до самой высокой точки детали и сравните с ходом оси Z- принтера, а не с показателем толщины заголовка.
Можно ли печатать на изогнутых или неправильных объектах?
Да, если радиус кривизны превышает примерно 150 мм, наклон остается ниже 15 градусов, а общее изменение высоты по изображению остается в пределах нескольких миллиметров. Для более крутых изгибов и полного охвата на 360 градусов требуется вращающаяся насадка или специальный цилиндрический принтер.
С какого промежутка головы мне следует начать?
2,0 мм. Большинство промышленных машин хорошо работают при толщине от 1,5 до 3,0 мм; уменьшение толщины менее 1,0 мм резко увеличивает риск удара головой-о деформированной или выпуклой ложе.
Как добиться надежной непрозрачности белых чернил?
Используйте два белых слоя на темных или прозрачных носителях, замедляйте каретку и увеличивайте энергию отверждения между проходами. Установите белый цвет в качестве выделенного точечного канала в файле, чтобы RIP генерировал правильную последовательность.
Является ли планшетный УФ-принтер лучше, чем рулонный--при работе с жесткими материалами?
Для жесткой работы да. Планшетный принтер печатает напрямую на толстом материале, точно регистрирует белые чернила и исключает этап монтажа. Откат-к-завоевывает свое место на гибких носителях и при длительных непрерывных тиражах; магазины, использующие и то, и другое, регулярно получают выгоду от гибридного рабочего процесса.
Сколько стоит эксплуатация и каков срок окупаемости?
Чернила стоят примерно 0,10–0,60 доллара за квадратный фут при легком и умеренном покрытии до нанесения белого и лака, а общая стоимость одного жесткого знака составляет около 4 долларов, включая оплату труда и техническое обслуживание. Окупаемость промышленной машины среднего-класса обычно составляет от 7 до 14 месяцев, что в большей степени зависит от загрузки, чем от цены покупки.
Какие испытания мне следует запросить перед утверждением производства?
Кросс--адгезия в соответствии с ASTM D3359, ускоренное атмосферное воздействие в соответствии с ASTM G154 для наружного применения, испытание на истирание спиртом на полноту отверждения и оценка устойчивости к царапинам - — все это выполняется на реальном основании, а не на обычном образце панели.
