הדפסת הזרקת דיו על פלסטיק גמיש וטכנולוגיה לבישה

הדפסת הזרקת דיו על פלסטיק גמיש וטכנולוגיה לבישה

דיו גמיש הניתן לריפוי ב-UV LED להדפסה צבעונית על מוצרי פלסטיק גמישים/מתיחים ולבישים הוא אחת ההתקדמויות החדשות ביותר בטכנולוגיית הזרקת הדיו התעשייתית. תמונות חיות הניתנות להתאמה אישית וקודים דו-ממדיים מוזרקים על מגוון מוצרי פולימר גמישים, כגון בקבוקי פוליאולפין, גומיות מתיחה לאימון גופני ומוצרים לבישים אלסטומריים/גומי, ללא סדיקה או עיוות של התמונה המודפסת גם בהתארכות מתיחה בשיעור גבוה. פריצת דרך זו משלבת דיו גמיש חדש וקנייני בטווח צבעים מלא לריפוי UV LED, המאושר לרעילות ולתאימות ביולוגית ליישומים ספציפיים.

נקודות עיקריות

• מוצרים בעלי מתיחה גבוהה מתארכים ב-50–200%, ולכן הדיו חייב להימתח יחד איתם ללא סדיקה או עיוות התמונה.
• הדיו וריפוי ה-LED חייבים להיות מערכת תואמת — אורך גל, עוצמת הקרנה, צפיפות אנרגיה, מרחק עבודה וקירור נקבעים כולם יחד.
• הסמכה למגע עם העור חשובה. דיו ללבישים יכול לקבל הסמכה לפי ASTM D 4236 (LHAMA, 16 CFR 1500.14) למבוגרים ולילדים.
• הדיו הלבן הוא הילד הבעייתי — סמיך, עתיר פיגמנט, נוטה לכשל קוהסיבי ולשקיעה, ולכן הוא דורש סירקולציה רציפה.
• מצעים מסוימים בעלי אנרגיה נמוכה אינם דורשים טיפול מקדים עם דיו מגובש נכון, ובהם גומי ניטריל ולטקס.

שאלות נפוצות

האם דיו להזרקה יסדק כשהמוצר נמתח?

לא עם תכשיר גמיש ל-UV LED. דיו גמיש ייעודי מדפיס תמונות חיות וקודים דו-ממדיים על בקבוקי פוליאולפין, גומיות מתיחה לאימון ומוצרים לבישים אלסטומריים המתארכים ב-50 עד 200% ללא סדיקה או עיוות של התמונה.

על אילו מצעים ניתן להדפיס למוצרים לבישים?

ניטריל, ויניל, PVC, פוליאולפינים, אלסטומרים תרמופלסטיים, פוליאתילנים יצוקים, לטקס, פוליאורתנים וניאופרן, וכן יריעות אריזה גמישות, מעגלים אלקטרוניים מודפסים גמישים וחיבורים מתיחים.

האם דיו UV LED להזרקה בטוח למגע עם העור?

ניתן להסמיך אותו כך. הדיו מגובש ומוסמך כבטוח למבוגרים ולילדים במגע עם עור אדם לפי ASTM D 4236 (LHAMA — 16 CFR 1500.14). ההסמכה ספציפית לדיו ולמפרט הריפוי שלו, ולכן אין להניח שסרט שעבר ריפוי חסר או ריפוי יתר בטוח.

מדוע מעבר ממדפסת שטוחה להדפסה רציפה במעבר יחיד יוצר בעיות?

התנהגות שקיעת הדיו והריפוי משתנה באופן יסודי. במדפסת שטוחה מונחות שכבות דקות במעברים מרובים ועוברות ריפוי חוזר. במכונות רציפות עם ראשים קבועים כל הצבעים מונחים רטוב על רטוב מפס הדפסה אחד, ולכן עובי הריפוי יכול להגיע עד 250% מצבע יחיד, ואי-תאימות בין שכבות גורמת להפרדה מיקרוסקופית ולכשל בין-שכבתי.

מדוע דיו לבן מטופל אחרת מצבעי התהליך?

משלוש סיבות. הוא משמש בדרך כלל שכבת בסיס המסתירה מצע צבעוני או שקוף למחצה; הוא מסתמך על פיזור אור ולא על קליטה, ולכן יש למרוח אותו עבה יותר; ופיגמנטים לבנים צפופים ונוטים לשקוע, ולכן יש לסרקל את הדיו ברציפות ולהוציא אותו מהראש בעת כיבוי.

הביקוש למוצרים לבישים מותאמים אישית

המונחים "wearables", "התקנים לבישים" ו"טכנולוגיה לבישה" מתייחסים כולם לטכנולוגיות אלקטרוניות או למחשבים שצרכן יכול ללבוש, ולעיתים קרובות הם כוללים מעקב אחר מידע הקשור לבריאות וכושר. הדבר כולל כובעי שחייה, גומיות התנגדות לאימון, כיסויי ראש, חג'אבים, סרטי זיעה, ציוד רכיבה/ריצה, ציוד לפרק כף היד, משקפיים, כפפות, ציוד לזרוע, ציוד לרגל, הנעלה, מדבקות עור, שלדים חיצוניים וטקסטיל אלקטרוני, ועסקי ההתקנים הם עצומים. המוצרים יכולים להיות קשיחים או גמישים.

הביקוש להתאמה אישית מניע מכירות, בין אם מדובר במוצרי ביצועים לבריאות וכושר, בשעונים חכמים או במאות מוצרי הצמידים האינטראקטיביים האחרים. חברת חקר השוק המובילה IDTechEx טוענת שמוצרים לבישים משגשגים, עם שוק כולל בשווי של למעלה מ-50 מיליארד דולר ב-2019, לאחר שהוכפל בגודלו מאז 2014. Bain & Company מציינת: "באמצעות התאמה אישית מותגים מגבירים נאמנות בעת שהדבר חשוב מאי פעם.

מוכרים מגלים את הערך שבמתן אפשרות ללקוחות ליצור מוצרים ייחודיים משלהם." קמעונאים כמו Amazon משתמשים בנתוני עתק כדי להציג ללקוחותיהם מערך מוצרים מותאם אישית. כעת מותגים מקדמים את ההתאמה האישית צעד גדול קדימה אל התאמה המונית. חברות המציעות התאמה אישית יכולות להשתמש בצרכנים כסוחרים, לרכוש ללא הפסקה תובנות מעיצובים מותאמים ולכוונן את המוצרים במעגל משוב שעוזר לחברות להישאר לפני המתחרות.

פתרונות תהליך כוללים

הדפסת הזרקת דיו UV פיאזואלקטרית לפי דרישה מורכבת ורגישה בהרבה מהדפסה אנלוגית. הזרקת דיו דורשת מהדיזות לירות טיפות בגודל מדויק בדיוק מלא. מערכות הדפסת הזרקת דיו איכותיות חייבות לשלב בו-זמנית ראשי הדפסה, נוזלים, בקרים, טיפול מקדים וריפוי. הסמכת בטיחות של נוזלי הזרקת הדיו ושל הריפוי היא קריטית. כדי להשיג הדפסה יציבה על חומרים פולימריים גמישים ורגישים לטמפרטורה, על המשתמשים לשלב דיו גמיש UV LED תואם ומערכת ריפוי LED.

מצעי היישום כוללים ניטריל, ויניל, PVC, פוליאולפינים, אלסטומרים תרמופלסטיים (TPE), פוליאתילנים יצוקים (CPE), לטקס, פוליאורתנים וניאופרן. יישומים נוספים הם יריעות אריזה גמישות, מעגלים אלקטרוניים מודפסים גמישים וחיבורים מתיחים.

דיו לריפוי UV LED, הסמכת בטיחות לצרכן

דיו חדש להזרקה בריפוי UV LED, סדרת הדיו Apollo FTX, גובש והוסמך כבטוח למבוגרים ולילדים (מגע עם עור אדם) לפי ASTM D 4236 (LHAMA – 16 CFR 1500.14). זהו יותר מעוד דיו: כימיה זו מותאמת בדיוק למפרטי ריפוי UV LED ספציפיים. הדבר מבטיח תכונות ריפוי סופיות ואסתטיקה יציבות, ללא ריפוי חסר (דביקות) או ריפוי יתר (שבירות). האתגר בתכנון דיו להזרקה נובע מהחשיבות שבפיתוח דיו בסינרגיה עם ראש הדפסה מסוים. הכימיה והפיזיקה של הנוזל בהזרקת כל טיפת דיו חייבות להתנהג בדיוק ובעקביות כדי לפעול בתנאים קיצוניים, הנדרשים בפעולות הדפסה לפי דרישה.

דיו חדש זה מפגין עקביות גבוהה של זרימה (התנהגות ראולוגית יציבה) וזווית מגע יציאה של הדיו בעזיבת הדיזה (התפרקות סילון עקבית). לדיו זה הרטבת מצע והידבקות יוצאות דופן, והידבקות בין-מולקולרית בין הדיו הלבן (שכבת בסיס) לבין הצבעים בטווח המלא. טיפול מקדים בפני השטח אינו הכרחי בחומרי מצע מסוימים בעלי אנרגיה נמוכה שהיו קשים להדפסה באופן מסורתי, למשל גומי ניטריל ולטקס. מאפיינים אלה מאפשרים הדפסת הזרקת דיו מהירה, בקו ובמעבר יחיד. פיזור פיגמנטים לגודל חלקיקים מדויק ושמירה על הפרדה הם קריטיים לביצועי ההזרקה ולאיכות ההדפסה. דיו לריפוי UV מורכב מארבעה רכיבים: מונומרים, אוליגומרים, פיגמנטים ופוטו-יוזמים.

חלקיקים גדולים מדי או מצטברים יפגעו בדיוק ההזרקה ויביאו לאיכות הדפסה בלתי מקובלת. החלק הגדול ביותר בכל דיו יבש הוא הקושר – הוא לוכד את הצבע במקומו, מגן עליו משחיקה ומתקשר לפני השטח. הקושר הוא בדרך כלל פולימר. הדפסה בדיו UV שונה מסוגים אחרים משום שהפולימר נוצר במהלך הריפוי בתגובת שרשרת של מונומרים ואוליגומרים. מונומרים הם נוזלים בצמיגות נמוכה, ולכן הם משמשים גם נשא נוזלי של הדיו ומייתרים את הצורך במים או בממס – זו הסיבה שדיו לריפוי UV הוא 100% מוצקים וחלופה אידיאלית לדיו ממסי. אוליגומרים – מולקולות תגובתיות גדולות יותר – בעלי פונקציות כימיות מרובות והם קריטיים לבניית הקושר כראוי.

LED מול ריפוי UV מסורתי

דיו UV וריפוי LED חייבים להיות מערכות תואמות. חייב להיות מפרט מוגדר לגורמים הכוללים אורך גל, עוצמת הקרנה, צפיפות אנרגיה, מרחק עבודה ומנגנון קירור. לא כל מערכות UV LED שוות. לרוע המזל, שפע של מערכות UV LED וספקים טוענים למאפיינים דומים וליכולת לרפא את כל הדיו UV. דיו Apollo FTX מהונדס להתרפא באמצעות LED, חלופה למערכות קשת UV. UV LED שונה ממערכות ריפוי באדי כספית בכך שאינו ממוקד ואינו משתמש במחזירי אור. האור המכוון אל המצע מפוזר. במערכות UV LED אורכי הגל הנפלטים הם חד-גוניים יחסית, המיוצגים בהתפלגויות נורמליות צרות עם עוצמת הקרנה שיא נומינלית ב-395 nm ובדרך כלל בטווח סובלנות של +/- 5 nm. יש לשים לב ש-98% מההספק נפלט בטווח שבין 377 nm ל-422 nm.

עם הצגת מקורות אור UV LED של 4+ וואט ו-395 nm ניתן לרפא דיו ביעילות במהירויות עיבוד גבוהות האופייניות להדפסת משי והדפסה דיגיטלית. מערכות מתחת ל-4 וואט ידרשו שכבת דיו דקה יותר, דיו עתיר פיגמנט פחות, מרחק קרוב יותר בין המנורה לדיו המודפס ומהירות סריקה/סרט נמוכה יותר בעת הריפוי. מנורות UV LED דורשות קירור של המנורה והאלקטרוניקה כדי לפעול ביעילות ובאפקטיביות. למערכת קירור טובה צריך להיות אורך חיי מנורה של 20,000 שעות ומעלה בשימוש רציף. מנורות UV LED דורשות קירור של המנורה והאלקטרוניקה כדי לפעול ביעילות ובאפקטיביות. למערכת קירור טובה צריך להיות אורך חיי מנורה של 20,000 שעות ומעלה בשימוש רציף.

ראשי הדפסת הזרקת דיו, רזולוציית הדפסה, מכונת מעבר יחיד/מעברים מרובים

כימיית הדיו ומערכות ריפוי LED לבדן אינן מבטיחות הצלחת הדפסה, הידבקות או איכות. יש כמה גורמים לשקול, ובהם רזולוציית הדפסה ב-DPI, מהירות הדפסה ושיקולי דיו למעברים מרובים לעומת מעבר יחיד. המספר הגדול ביותר של התקנות להדפסה על מוצרי פלסטיק הוא של מדפסות הזרקת דיו שטוחות קטנות בריפוי UV עם ארבעת הצבעים הראשיים לפחות (RGBK), בדרך כלל גם לבן (W) ושקוף (Cl או לכה), ולעיתים עם סט צבעים מורחב (CMYRGBK). מדפסות מסוג גשר אלה זולות בדרך כלל, ולכן עלות היחידה לפריטים בודדים הופכת שווקים חדשים רבים לרווחיים.

עם זאת, הביקוש לפריון גבוה יותר גדל במהירות. טעינה ופריקה רובוטיות מקצרות את זמן ההחלפה של טעינת הפלטפורמות ופריקתן. אולם כמו בהדפסה גרפית, התפוקה אינה יכולה להשתוות למערכות שבהן המוצר המודפס עובר ברציפות מתחת לראשים קבועים. מעבר ממדפסת שטוחה למדפסת רציפה בקו נראה בתחילה פשוט. אולם מבחינת שקיעת הדיו והריפוי קיים הבדל משמעותי. מדפסות "גשר" שטוחות בעלות ראשי הדפסה נעים הלוך ושוב עם מנורות בקצה המוביל ובקצה הנגרר. מטעמי חיסכון, בהתחשב בכך שראשי הדפסה המסוגלים לדיו בריפוי UV יקרים, במדפסות הבסיסיות זמינה שורה אחת בלבד של דיזות לכל צבע דיו.

נבחן מערכת של 300 dpi: נפח הדיו הדרוש לכיסוי פיקסל יחידה של 300 x 300 dpi גדול, בזבזני ונראה לעין כשלעצמו. מעברים מרובים בצעדים של ¼ מרוחב הראש הגדילו את הרזולוציה המקורית ל-1200 dpi. כשהדפסה מתבצעת בשני הכיוונים, פיקסל יחיד של 300 dpi הופך למטריצה של 4 x 4 ריבועים קטנים יותר. בכל מעבר המדפסת תניח, לכל צבע, דיו בארבעה מתוך מיקומים אלה. הדבר מעניק מראה חזותי טוב יותר ושימוש מופחת בדיו. בנוסף, שכבת הדיו לריפוי בכל מעבר דקה יחסית. בכל מעבר הצבעים האחרים יונחו לא על גבי דיו רטוב, אלא במקום שבו אין דיו או שהדיו כבר עבר ריפוי. נדרשת רק כמות קטנה של דיו רטוב על רטוב. הריפוי פשוט וכל שכבה נחשפת מספר פעמים. בראשים רציפים כל הדיו מכל צבע מונח מפס הדפסה יחיד – מכלול של ראשי הדפסה מקצה לקצה לכל רוחב ההדפסה. אם הוא מורכב מדיזות של 300 dpi, שתי שורות נותנות שווה ערך של 600 dpi וארבע שורות 1,200 dpi. לצפיפות צבע מלאה הפיקסלים הגדולים יותר דורשים דיו רב יותר בהתאם. ראשי הדפסה בעלי יכולת גווני אפור (נפח טיפה משתנה) הם הנורמה, ולכן בצפיפות נמוכה כל פיקסל מכיל נקודות קטנות ולא נקודה גדולה מזדמנת. כשכל הראשים ברצף, הדיו מונח רטוב על רטוב, ולכן העובי לריפוי הוא כעובי הצבע העז ביותר – אולי עד 250%. אי-תאימות בין משטחי השכבות עלולה להוביל להפרדות מיקרוסקופיות – כמו שמן על מים – שבמקרה הטוב הן פגמים חזותיים קלים אך עלולות להוביל גם לכשל בין-שכבתי. כימיית פני השטח של הדיו צריכה להיות מטופלת בהתאם לרצף. ריפוי יסודי של הדיו הסמוך למצע מושג בדרך כלל באמצעות מנורות בעוצמה גבוהה יותר ועם חבילות פוטו-יוזמים יעילות יותר.

מסיבה זו מעבר מהדפסה שטוחה להדפסה רציפה חייב, במובנים מסוימים, להיות התחלה מחדש של חיפוש או שינוי של תכשיר. בהדפסה רציפה מראשים קבועים נהוג למקם את ראשי הדפסת צבעי התהליך קרוב זה לזה ולרפא את כולם בסוף. בדפוסי רשת בהדפסה גרפית ראשים עשויים להיות מרוחקים יותר, ובניהם עשויה להיות יחידת ריפוי בהספק נמוך שמסמיכה או מקבעת את הדיו. בקרת רשת, כך שהמישור נשמר בשווה ערך של 1,200 dpi, נפוצה. בחלקים שאינם מוחזקים היטב על מסועים או שרשראות, אפילו רעידות קלות ישנו את מיקום הנקודה בין צבע לצבע. אריזה צמודה ממזערת זאת. דיו לבן מטופל אחרת מצבעי התהליך משלוש סיבות. ראשית, הוא לעיתים קרובות שכבת הבסיס המוחלת כדי להסתיר מצע צבעוני או להפוך חומר שקוף למחצה לאטום. בהדפסה בצד האחורי על מצעים שקופים הוא יהיה, כמובן, אחרון ובמעבר נפרד. שנית, דיו וציפויים לבנים מסתמכים על פיזור אור, לא על קליטה.

הם פחות יעילים מכל אחד מהצבעים, ויש למרוח אותם עבה יותר. שלישית, צבעים המעורבבים עם לבן הופכים חיוורים. ניתן להימנע מהפרדה אם הלבן עובר לפחות ריפוי חלקי לפני שמונח דיו רטוב אחר. לבסוף, פיגמנטים לבנים צפופים ונוטים לשקוע. יש צורך לסרקל את הדיו ברציפות דרך ראש ההדפסה. אם המדפסת עומדת להיכבות, יש להוציא את הדיו הלבן מהראש.

אחד המאפיינים המרכזיים של איכות ההדפסה הוא רזולוציית ההדפסה. היא נבחנת משתי נקודות מבט. ראשית, בטקסט עדין, בקווים ובגבולות ברורים בין צבעים אחידים, סטיות מקווים ישרים ומעקומות צריכות להיות עדינות יותר מהפרט הקטן ביותר הנראה לעין האנושית. הבסיס לכך הוא ספירת הפיקסלים או הרזולוציה המקורית. היא מבוססת על מרווח הדיזות בכיוון אחד ועל צעדי הראש או המצע בכיוון השני. יכולת גווני אפור, המאפשרת שימוש בנקודות קטנות בין הגדולות יותר, תיתן שיפור נראה ברזולוציה מראש ברזולוציה נמוכה יותר. כפפות ניטריל, דיו Apollo FTX UV מוסמך טוקסיקולוגית כבטוח ASTM D 4236 (LHAMA – 16 CFR 1500.14) 4 www.plasticsdecorating.com ינואר/פברואר 2020.

המרכיב השני של הרזולוציה הוא הימנעות ממאפיינים קשים באזורי מעבר חלק או בצבעים בהירים. לדוגמה, אוכלוסייה קטנה של נקודות ציאן או שחורות מפס הדפסה של 300 dpi תיראה בקלות באזור פסטלי.

שוב, ראשי הדפסה בגווני אפור מאפשרים לכמה נקודות קטנות ומפוזרות להחליף נקודה גדולה נראית יחידה. קשורה לרזולוציה היא ההתאמה (רישום) בין הצבעים השונים לבין עצמם ולבין האובייקט המודפס. במדפסת שטוחה ניתן לקבע את הפריט היטב. מכונות אלה מהונדסות כדי להבטיח שרעידות וכדומה קטנות מהשונות המותרת במיקום הטיפה. במכונות עם ראשים קבועים, שבהן חלקים המונחים על המסוע אינם מוחזקים היטב ונתונים לרעידות מהמסוע, ייתכן שיהיה מוצדק לאפשר גמישות רבה יותר לרישום במפרט הראשוני או לכלול את העלות הנוספת של טיפול מתקדם בחומרים. עד לנקודה זו התוכנה הייתה נושא רקע.

ברור שמהירות התהליך הוגברה ללא הרף כדי להקדים את דרישות התעשייה להדפיס כמויות גדולות בזמנים קצרים יותר. אך כעת התוכנה יעילה גם בדרכים אחרות. יש פחות סובלנות לפגמים הנצפים בפני שטח מעוקלים היוצרים, למשל, קצוות מובילים או נגררים. ניתן להקל על הבדלי צפיפות התמונה הנובעים מכך באמצעות תכונת גווני האפור. במקרים אחרים ניתן לכוונן את מבנה הפולס החשמלי היוצר את פליטת הנקודה בחלק בלבד מהתמונה, שוב כדי לטפל בפגמים מקומיים העלולים לנבוע מטופוגרפיית פני השטח. זוהי התקדמות ביכולת של מערכות ניהול הצבע הטובות ביותר לא רק לכוונן את הפולס לצבע – או לדיזות בודדות במהלך כיול – אלא להשתמש בו במצב דינמי. התקדמות טכנולוגית נוספת, המשולבת במדפסת רשת דו-צדדית רחבה בנפח גבוה ובמעבר יחיד, היא רישום דינמי של ההדפסה כדי להתאים למאפיינים משתנים במצע בר-עיוות, על בסיס מצלמות במרחק אינצ'ים ספורים בלבד לפני המדפסת. ברור שיישור ההדפסה כולה על אובייקט המונח באקראי על מסוע הוא, בהשוואה, פשוט. מצד שני, תוכנה ומערכות ראייה ממלאות תפקיד מרכזי במדפסות רובוטיות לחלקים תלת-ממדיים, כגון רכיבי רכב. בהן המרחק בין הראש למצע משתנה, ולכן יש לבחור את הדיזות המשמשות להדפסה ולכוונן את פליטת הטיפה למרחק הזריקה. מעקב אחר האזורים המודפסים והימנעות מפגמים ממעברים סמוכים בזוויות שונות הם אתגר נוסף שמטופל. לרחבת הטווח תורמים מונומרים חדשים לרשת הפולימרית, פוטו-יוזמים בעלי קשרים אתילניים שניתן לקשור לפולימר הסופי, פיגמנטים עדינים יותר בצבע טהור יותר ומפזרים יעילים יותר.

תעשיות ההדפסה והציפוי המשתמשות בריפוי UV נהנו מהמאמץ הרב שהושקע בייצור בתוספה ובמידול תלת-ממדי, שעבורם הפכו זמינים תכשירים המסוגלים לחקות פולימרים מסורתיים לשחול. הביקוש להתאמה אישית מניע מכירות, בין אם מדובר במוצרי ביצועים לבריאות וכושר, בשעונים חכמים או במאות מוצרי הצמידים האינטראקטיביים האחרים. פולימרים חדשים אלה מספקים שילובים של תכונות כימיות-פיזיקליות שלא הושגו בתכשירים המקוריים של ההדפסה הגרפית. לדוגמה, ניתן לספק גמישות בטווח רחב בהרבה של חוזק מתיחה לאותו עובי. בשוק המוצרים הלבישים, חלק גדול מהפריטים הם חומרים בעלי מתיחה גבוהה, כגון כפפות חד-פעמיות, גומיות התנגדות לאימון וכובעי שחייה. מוצרים אלה מתארכים עד 50 עד 200%. היסטורית, הדפסת טמפו ומשי שימשו להדפסת מוצרים כאלה, אך – בהיותן אנלוגיות מסוג עצור/התחל – הפריון היה נמוך יחסית בהשוואה להזרקת דיו רציפה במעבר יחיד. צבעים מרובים לפריטי סחורה הם כמעט בלתי כדאיים מבחינת עלות. הפריסה המוצלחת של הזרקת דיו בריפוי UV התאפשרה הודות לתכשירי מתיחה גבוהה שמקורם בשוק הויניל לרכב. עם זאת, מוצרים לבישים דורשים יותר, שכן עליהם להיות גמישים ומתיחים בטווחי טמפרטורה רחבים.

גורם שני שדרש פתרון במוצרים בעלי מתיחה גבוהה הוא ההידבקות. ניטריל וגומיות TPE אחרות משמשים בדרך כלל למוצרים מתיחים. חולשות מתעוררות בקשר בין דיו לדיו, במיוחד צבע ללבן, ובתוך הדיו עצמו. הלבן, בהיותו סמיך ועתיר פיגמנט, נוטה במיוחד לכשלים קוהסיביים. קשרים בין דיו לדיו תלויים בכימיקלים המצטברים בממשק. יש צורך ביכולת ליצור מידה מסוימת של קשר ישיר בין השכבות. יתר על כן, בהרכבת שכבות או בהדפסתן צריכה להיות מדרגה סדירה בתכונות. לדוגמה, בהדפסה אנלוגית רטוב על רטוב, צמיגות הדיו תרד ברצף, ולכן הפיצול הוא תמיד עם הדיו העליון ביותר. הזרקת דיו, בהיותה ללא מגע, אינה דורשת זאת מדיו רטוב, אך היא צריכה שיהיה לה רצף דומה של חוזק קשר פנימי ובין-שכבתי לאחר הריפוי. מומחי תעשייה יודעים לנהל את רצף התכשיר, החל בלבן. במהלך הפיתוח וההרחבה מומחים מזהים את הפגמים ואת סיבות השורש. לדוגמה, באובדן הידבקות, מהו מנגנון הכשל? היכן התרחש הכשל? התשובה עשויה להיות שונה מהמקום שבו הוא נראה ביותר.

התגובות הנדונות כאן אינן נובעות כל כך מהדיו המוזרק, משום שלצורך פליטת טיפות והיווצרות טיפות מוצלחות, לראשי ההדפסה ולאספקות הדיו יש ויסות טמפרטורה מדויק. מטמפרטורת המצע או הפריט, הדיו דק כל כך שהטמפרטורה משתנה בין השקיעה למנורה. השפעה זו היא הבדל חשוב בין הדפסה לצורכי הדפסה גרפית, שממנה מקורה של הטכנולוגיה, לבין הדפסה על חפצי פלסטיק שמצופה מהם עמידות ממושכת.

סיכום

דיו גמיש לריפוי UV LED להדפסה צבעונית על מוצרי פלסטיק גמישים/מתיחים ולבישים הוא אחת ההתקדמויות החדשות ביותר בטכנולוגיית הזרקת הדיו התעשייתית. בשל המורכבויות והיחסים ההדדיים בין הגורמים, אין להתייחס לאופטימיזציה של הפריון והביצועים בשימוש הסופי כסדרה של מחקרים לינאריים. במקום זאת, יש להתבונן בה כמערכת תהליך מלאה של תכשיר, שקיעת דיו, ריפוי, מהירות וטמפרטורה, שבה כל שינוי בגורם אחד יפריע ככל הנראה לתוצאות אחרות ידרוש שינויים נוספים בתהליך של החומרים. כך פיתחו ה-OEM המובילים פתרונות הזרקת דיו להדפסה גרפית שבה היו רק מצעים מעטים. במוצרים לבישים יש מספר רב של מצעים, צורות ודרישות של פתרונות הנדסיים מורכבים להשגת פעילות פרודוקטיבית ורווחית.

Scott R. Sabreen הוא מייסד ונשיא The Sabreen Group, Inc., חברת ייעוץ הנדסי המתמחה בתהליכי ייצור משניים של פלסטיק – הדפסת הזרקת דיו, סימון בלייזר, טיפולים מקדימים בפני השטח, הדבקה, עיטור וגימור ואבטחת מוצרים. Sabreen מפתח טכנולוגיות חלוציות ופותר בעיות ייצור מזה למעלה מ-30 שנה. ניתן ליצור עמו קשר בטלפון 972.820.6777 או באתרים www.sabreen.com ו-www.plasticslasermarking.com. Dene Taylor, Ph.D., ייסד את SPF Inc. בשנת 2000 כדי לשרת את תעשיות ההדפסה והאריזה, בדגש על התאמת הדפסה דיגיטלית לשווקים וליישומים חדשים. הוא ננו-כימאי במקצועו, וכמחצית מ-25 הפטנטים האמריקאיים שלו קשורים להדפסה דיגיטלית. הוא חבר ב-SGIA, ב-TAPPI וב-RadTech. ניתן ליצור עמו קשר בכתובת [email protected].

---