Na powierzchni podłoży ze stali nierdzewnej, aluminium anodyzowanego czy szkła hartowanego przyczepność farby znacznie spada, jeśli system UV nie jest w stanie dostarczyć takiej dawki fotonów, jakiej wymaga skład farby. Farba niedozrzała stanowi problem nie tylko estetyczny – rozpada się pod wpływem tarcia, rozpuszczalników oraz zmian temperatury.
Co naprawdę ma znaczenie z technicznego punktu widzenia? Przyczepność farby na trudnych podłożach nie zależy od przyłożenia „większej mocy” w ogólnym sensie. Chodzi raczej o dopasowanie spektrum promieniowania, maksymalną intensywność promieniowania oraz gęstość energii dostarczanej bezpośrednio na powierzchnię podłoża.
Dla standardowych farb UV do druku offsetowego, flexograficznego i sitodruku kluczowa jest długość fali 365 nm – to właśnie w tym zakresie fotoinicjatory efektywnie pochłaniają światło, a proces wiązania molekuł zachodzi przy minimalnej ilości monomerów. Lampa na gazowy rtęć o wysokim ciśnieniu, wyposażona w dychoiczny reflektor, skupia światło w określonej strefie o wysokiej temperaturze. W typowym urządzeniu typu narrow-web intensywność promieniowania przekracza 12 W/cm².
Ta intensywność bezpośrednio wpływa na szybkość utwardzania farby. Przy prędkości 120 m/min czas spędzony pod lampą wynosi zaledwie kilka milisekund, więc lampa musi dostarczyć wystarczającą ilość energii (mJ/cm²) w tym krótkim czasie. Dla większości formulacji na metalach i szkle celujemy w wartość 600–1200 mJ/cm², a jej wartość sprawdzamy za pomocą kalibrowanego radiometru na powierzchni podłoża.
Dlaczego ten sposób jest skuteczny? Metale i szkło są podłożami o niskiej zdolności absorpcji i wysokiej energii powierzchniowej – to zmusza nas do całkowitego utwardzenia farby, aby uzyskać odpowiednią przyczepność. Stabilne spektrum promieniowania o długości fali 365 nm oraz precyzyjna kontrola strefy o wysokiej temperaturze umożliwiają jednoczesne utwardzenie powierzchni i całej warstwy farby. Dzięki temu zmniejsza się liczba nieroztworzonych cząsteczek, które utrudniają przyczepność.
Efekty są wyraźne: przyczepność farby na pokrytych metaliach osiąga poziom 5B, a twardość farby wynosi 3H bez żadnych problemów. Ponadto zwiększa się szybkość produkcji, ponieważ proces utwardzania przebiega szybciej, a zużycie energii maleje, ponieważ nie jest konieczne nadmiernie długie działanie lampy.
Detale, których nie można zaniedbać Lampy o wysokiej intensywności generują dużo ciepła, więc konieczna jest skuteczna kontrola temperatury. Konstrukcja lampy i reflektora musi być dobrana tak, aby odpowiadała wymaganiom procesu utwardzania; nieodpowiednia konstrukcja reflektora powoduje straty energii i nieregularne utwardzanie farby.
Jeśli lampa znajduje się blisko podłoża, należy upewnić się, że nie wytwarza ozonu. Żywotność lampy należy oceniać na podstawie spadku wydajności, a nie tylko liczby godzin pracy – oczekuje się, że lampa będzie funkcjonować przez 1000–1500 godzin, zanim intensywność promieniowania spadnie poniżej wymaganego poziomu dla zachowania dobrze przyklejającej się farby. Lampę należy wymieniać, gdy specyfikacja spektralna promieniowania ulegnie zmianie, a wartości mierzone przez radiometr nie będą spełniać minimalnych wymagań dla danej farby.