Auf der Fertigungsbühne zeigt sich bei der Druckverarbeitung auf anodisiertem Aluminium oder gehärtetem Glas schnell, welche Eigenschaften die eingesetzten Tinten wirklich haben. Herkömmliche UV-Lichtquellen sorgen dafür, dass die Tinte nur oberflächlich haftet – sie ist dünn, schwach und anfällig für Fehler. Das zeigt sich in Form von Kratzern, Delaminationen sowie Produkten, die erst nach der weiteren Verarbeitung als fehlerhaft erkannt werden. Wir haben daher UV-Lampen mit hoher Intensität entwickelt – schließlich ist bei der Druckverarbeitung auf Metall und Glas eine gute Haftung keine willkommene Zusatzfunktion, sondern eine Notwendigkeit.
Leistung, Spektrum und Heilungsleistung
Bei der Erreichung einer guten Haftung kommt es nicht nur auf die Leistung in Watt an, sondern auch auf die Photonendichte. Eine Hochdruckquecksilberdampflampe liefert ein breites Spektrum – mit hoher Intensität bei 365 nm sowie stabiler Energie bei 313 nm und 436 nm. Dieses Spektrum ermöglicht es den Photoinitiatoren in der Tinte, über die gesamte Schicht hinweg zu wirken und eine starke Vernetzung direkt an der Schnittstelle herbeizuführen. Die maximale Strahlungsintensität – gemessen in mW/cm² – bestimmt, wie schnell die erforderliche Energiedichte (mJ/cm²) erreicht wird. Wir steuern die Strahlungsintensität durch Anpassung der Reflektorgeometrie sowie durch den Einsatz von Dichroikbeschichtungen, um die Energie genau dort zu konzentrieren, wo die Tinte sie aufnimmt. Der Vorteil: Die erforderliche Dosis wird in kürzerer Zeit erreicht, ohne dass die Produktionsgeschwindigkeit reduziert werden muss.
Warum es bei Metall und Glas funktioniert
Metall und Glas sind Materialien mit geringer Absorptionsfähigkeit und hoher Oberflächenenergie. Um eine gute Haftung zu erreichen, muss die getrocknete Tinte in die Mikrostruktur des Materials eindringen und eine kovalente Verbindung bilden – kein brüchiger Überzug. Mit einem stabilen Spektrum und einer präzisen Fokussierung fördert die Lampe eine gleichmäßige Vernetzung von der Oberfläche bis zur Grenze des Materials. Dadurch wird die Migration unvernetzter Oligomere vermieden – etwas, das später zu schlechter Haftung führen kann. Das Ergebnis ist eine widerstandsfähigere Schicht, die auch den Belastungen durch Formungsvorgänge, Lösungsmittel sowie tägliche Handhabung standhält.
Ozonbildung – was das in der Praxis bedeutet
Kurzwellige UV-Photonen zerlegen Sauerstoff, wodurch Ozon entsteht. Ozon ist korrosiv, reizt die Haut und erfordert daher eine effektive Belüftung. Unsere Lampensysteme verringern die Ozonbildung, indem sie die effektive Strahlungsintensität weg von den aggressivsten Kurzwellenbereichen lenken und Ozongefreie Quarzkörper verwenden, die eine katalytische Wirkung haben. Das praktische Ergebnis sind niedrigere Kosten für die Belüftung, weniger Beschwerden seitens der Mitarbeiter sowie eine einfache Einhaltung der Vorschriften in beengten Produktionsräumen – ohne dass dabei die für die Haftung notwendige Spektralenergie beeinträchtigt wird.
Installation: Ausrichtung, Kühlung und Abstand
Hohe Strahlungsintensitäten begrenzen den Spielraum für Fehler. Die Ausrichtung des Reflektors muss in engen Toleranzen erfolgen – schon kleine Fehljustierungen beeinträchtigen die Gleichmäßigkeit der Strahlung und erschweren eine zuverlässige Haftung. Der Abstand zwischen dem Substrat und der Lampe beeinflusst sowohl die maximale Strahlungsintensität als auch die Ozonbildung. Zu großer Abstand führt zu einer unzureichenden Heilung; zu kleiner Abstand wiederum führt zu mehr Wärme und Ozon. Um die Strahlungsintensität konstant zu halten, ist eine aktive Kühlung der Lampe sowie die Überwachung der Temperatur während der Lebensdauer des Systems notwendig. Mit der Zeit kann die Strahlungsintensität abnehmen – daher sollten regelmäßige Kontrollen durchgeführt werden, damit die Haftung Tag für Tag und Schicht für Schicht gewährleistet bleibt.