프레스 공정에서 스테인리스 스틸, 아노다이즈드 알루미늄, 강화유리와 같은 재료에 잉크를 도포할 때, UV 시스템이 잉크가 필요로 하는 적절한 광자량을 공급하지 못하면 접착력이 급격히 떨어집니다. 미경화된 잉크는 단순히 외관상의 문제만이 아니라, 마찰이나 용매, 열 변화로 인해 층이 분리됩니다.
기술적으로 중요한 것은 무엇인가? 단단한 기판 위에서의 접착력은 단순히 더 많은 에너지를 투입하는 것과는 관련이 없습니다. 중요한 것은 스펙트럼의 일치성, 최대 조사 강도, 그리고 경화되는 부분에 공급되는 에너지 밀도입니다.
일반적인 UV 오프셋, 플렉소, 스크린 인크의 경우, 핵심 파장은 365nm입니다. 이 파장에서는 광개시제가 효율적으로 작용하여 잔류 단량체가 최소화됩니다. 고압 수은 증기 램프와 이색 반사판을 사용하면 광선을 특정한 영역에 집중시킬 수 있으며, 일반적인 좁은 폭의 인쇄 공정에서는 최대 조사 강도가 12 W/cm²를 넘습니다.
이 조사 강도가 바로 경화 속도를 결정합니다. 120m/min의 속도로 인쇄할 때, 램프 아래에 머무는 시간은 몇 밀리초에 불과하기 때문에, 램프는 그 짧은 시간 안에 충분한 에너지를 공급해야 합니다. 금속과 유리에 사용되는 대부분의 잉크의 경우, 600–1200 mJ/cm²의 에너지가 필요하며, 이는 기판 표면에서 교정된 방사계를 사용하여 확인됩니다.
왜 이 방식이 효과적인가? 금속과 유리는 흡수율이 낮고 표면 에너지가 높은 재료입니다. 따라서 접착력을 얻으려면 잉크를 완전히 경화시켜야 합니다. 일정한 365nm 스펙트럼 프로필을 유지하고, 경화 영역을 철저히 제어함으로써 램프는 표면 경화와 전체적인 경화를 동시에 수행할 수 있습니다. 이를 통해 접착력을 저해하는 미반응 물질들을 줄일 수 있습니다.
그 결과, 코팅된 금속 위에서의 접착력은 5B 수준에 도달하며, 연필 경도도 3H까지 올라갑니다. 또한, 공정 시간이 줄어들고 불량률도 감소합니다. 과도한 노출 없이 빠르게 경화되므로 에너지 소비도 줄어듭니다.
빼놓아서는 안 되는 세부 사항들 고강도 램프는 발열이 심하기 때문에 열 관리가 매우 중요합니다. 램프의 구조와 반사판의 형태가 경화 모듈과 잘 맞아야 하며, 그렇지 않으면 에너지가 낭비되고 경화가 고르지 않게 됩니다.
램프가 기판 가까이에 위치할 경우, 오존이 없는지 반드시 확인해야 합니다. 또한, 램프의 수명은 시간만으로 판단할 수 없으며, 조사 강도가 일정한 수준 이하로 떨어지기 전까지 약 1000–1500시간 정도 사용할 수 있습니다. 스펙트럼 출력이 변하거나 방사계의 측정값이 잉크의 최소 요구치에 미달할 경우 램프를 교체해야 합니다.