En la superficie de impresión, cuando se trata de acero inoxidable, aluminio anodizado o vidrio templado, la adhesión de la tinta disminuye rápidamente si el sistema UV no es capaz de proporcionar la dosis de fotones que realmente necesita la fórmula de la tinta. Una tinta mal curada no solo representa un problema estético; además, se descompone cuando se somete a abrasión, solventes o ciclos térmicos.
Lo que realmente importa desde el punto de vista técnico
La adhesión en sustratos resistentes no se trata simplemente de aplicar más energía al proceso. Se trata de lograr una adecuada correspondencia entre el espectro de luz y la intensidad de irradiación, así como de controlar la densidad de energía que llega al área donde tiene lugar la curado de la tinta.
Para las tintas estándar utilizadas en impresión offset, flexografía y serigráfica, la longitud de onda clave es de 365 nm. Es allí donde los fotoiniciadores absorben eficientemente la luz y se produce la reticulación de la molécula de la tinta, con un mínimo de monómeros residuales. Una lámpara de vapor de mercurio de alta presión, acompañada por un reflector dicróico, concentra la luz en una zona caliente bien definida. En un sistema típico de impresión en banda estrecha, la intensidad de irradiación puede superar los 12 W/cm².
Esa intensidad de irradiación determina directamente la velocidad de curado de la tinta. A una velocidad de 120 m/min, el tiempo que la tinta permanece bajo la luz se mide en milisegundos. Por lo tanto, la lámpara debe proporcionar suficiente energía (en mJ/cm²) durante ese breve periodo de tiempo. Para la mayoría de las fórmulas utilizadas en metales y vidrio, se busca una energía de entre 600 y 1200 mJ/cm². Esto se verifica mediante un radiómetro calibrado en la superficie del sustrato.
Por qué este enfoque funciona
Los metales y el vidrio son sustratos con baja absorción y alta energía superficial. Por eso, es necesario curar completamente la tinta para lograr una buena adhesión. Manteniendo un perfil espectral estable en 365 nm y un control preciso de la zona caliente, la lámpara permite que tanto la superficie como toda la capa de tinta se curen simultáneamente. Esto reduce la cantidad de especies no reaccionadas que afectan negativamente la adhesión.
Los resultados son claros: la adhesión alcanza un nivel de 5B en metales recubiertos, y la dureza de la tinta llega a 3H sin que haya problemas de dispersión de la tinta. Además, se logra una mayor productividad, ya que se reduce el tiempo de curado y disminuyen los rechazos. También se reduce el consumo de energía, ya que la tinta se cura más rápido, sin necesidad de exponerla innecesariamente a la luz.
Detalles que no se pueden ignorar
Las lámparas de alta intensidad generan mucho calor, por lo que es necesario gestionar adecuadamente este calor. La geometría de la lámpara y del reflector debe ser compatible con el módulo de curado; de lo contrario, se desperdicia energía y el curado no será uniforme.
Si la lámpara está cerca del sustrato, es necesario asegurarse de que no genere ozono. También es importante seguir el ciclo de vida de la lámpara basándose en la disminución de su potencia, y no únicamente en las horas de funcionamiento. Se espera que la lámpara funcione entre 1000 y 1500 horas antes de que su intensidad de irradiación sea insuficiente para lograr una adhesión adecuada. Es necesario reemplazar la lámpara cuando su espectro de emisión cambie y las lecturas del radiómetro ya no cumplan con los requisitos mínimos de energía necesarios para la curado de la tinta.