Esnek ve giyilebilir plastikler için mürekkep püskürtmeli baskı

Esnek ve giyilebilir plastikler için mürekkep püskürtmeli baskı

Esnek/gerilebilir ve giyilebilir plastik ürünlerde renkli baskı için UV LED ile kürlenen esnek mürekkepler, endüstriyel mürekkep püskürtme teknolojisindeki en yeni gelişmelerden biridir. Kişiselleştirilebilir canlı görüntüler ve iki boyutlu kodlar; poliolefin şişeler, spor amaçlı egzersiz germe bantları ve elastomerik/kauçuk giyilebilir ürünler gibi çeşitli esnek polimer ürünlerin üzerine, yüksek oranda uzama yüzdesinde bile baskı görüntüsünü çatlatmadan veya bozmadan püskürtülür. Bu atılım, belirli uygulamalar için toksisite ve biyouyumluluk sertifikalı, yeni ve tescilli tam renk gamlı bir UV LED esnek mürekkebi içerir.

Temel çıkarımlar

• Yüksek gerilimli ürünler %50–200 uzar; bu nedenle mürekkep, görüntüyü çatlatmadan veya bozmadan onlarla birlikte gerilebilmelidir.
• Mürekkep ve LED kürleme eşleştirilmiş bir sistem olmalıdır: dalga boyu, ışınım şiddeti, enerji yoğunluğu, çalışma mesafesi ve soğutma birlikte belirlenir.
• Cilt teması sertifikasyonu önemlidir. Giyilebilir ürün mürekkepleri, yetişkinler ve çocuklar için ASTM D 4236 (LHAMA, 16 CFR 1500.14) standardına göre nitelendirilebilir.
• Beyaz mürekkep sorunlu üyedir: kalın, yüksek pigmentli, kohezif hataya ve çökelmeye yatkındır; bu nedenle sürekli sirkülasyon gerektirir.
• Bazı düşük enerjili altlıklar, doğru formüle edilmiş mürekkeple ön işlem gerektirmez; nitril kauçuk ve lateks bunlar arasındadır.

Sık sorulan sorular

Ürün gerildiğinde mürekkep püskürtme mürekkebi çatlar mı?

Esnek UV LED formülasyonuyla çatlamaz. Bu amaçla geliştirilmiş esnek mürekkepler; poliolefin şişelere, egzersiz germe bantlarına ve %50 ile %200 arasında uzayan elastomerik giyilebilir ürünlere canlı görüntüler ve 2D kodlar basar; görüntü çatlamaz veya bozulmaz.

Giyilebilir ürünler için hangi altlıklara baskı yapılabilir?

Nitril, vinil, PVC, poliolefinler, termoplastik elastomerler, döküm polietilenler, lateks, poliüretanlar ve neopren; ayrıca esnek ambalaj filmleri, esnek baskılı elektronikler ve gerilebilir ara bağlantılar.

UV LED mürekkep püskürtme mürekkebi cilt teması için güvenli midir?

Bu yönde sertifikalandırılabilir. Mürekkepler, insan cildiyle temas eden yetişkinler ve çocuklar için ASTM D 4236 (LHAMA — 16 CFR 1500.14) standardına göre güvenli olacak şekilde formüle edilir ve nitelendirilir. Sertifikasyon mürekkebe ve onun kürleme spesifikasyonuna özgüdür; bu nedenle eksik veya aşırı kürlenmiş filmin güvenli olduğu varsayılmamalıdır.

Düz yataklı baskıdan sürekli tek geçişli baskıya ölçek büyütme neden sorun yaratır?

Mürekkep biriktirme ve kürleme davranışı temelden değişir. Düz yataklı makinede ince katmanlar birden çok geçişte serilir ve tekrar tekrar kürlenir. Sabit kafalı sürekli makinelerde tüm renkler tek bir baskı barından ıslak üstüne ıslak olarak serilir; bu nedenle kürlenecek kalınlık tek bir rengin %250'sine kadar çıkabilir ve katman uyumsuzluğu mikroskobik ayrışmaya ve katmanlar arası hataya yol açar.

Beyaz mürekkep neden proses renklerinden farklı ele alınır?

Üç nedenle. Genellikle renkli veya yarı saydam bir altlığı örten taban kaplamadır; absorpsiyona değil ışık saçılmasına dayanır, bu nedenle daha kalın uygulanmalıdır; beyaz pigmentler yoğundur ve çökelmeye yatkındır, bu nedenle mürekkep sürekli sirküle edilmeli ve kapatma sırasında kafadan tahliye edilmelidir.

Özelleştirilmiş giyilebilir ürünlere talep

“Giyilebilir ürünler”, “giyilebilir cihazlar” ve “giyilebilir teknoloji” terimlerinin tümü, tüketici tarafından giyilebilen ve çoğunlukla sağlık ve fitness ile ilgili takip bilgilerini içeren elektronik teknolojilere veya bilgisayarlara atıfta bulunur. Yüzme bonesi, egzersiz germe direnç bantları, başlıklar, başörtüleri, ter bantları, bisiklet/koşu giyimi, bileklikler, gözlükler, eldivenler, kol giyimi, bacak giyimi, ayakkabılar, cilt yamaları, dış iskeletler ve e-tekstiller bu kapsamdadır ve cihaz işi çok büyüktür. Ürünler sert veya esnek olabilir.

İster sağlık ve fitness performans ürünleri, ister akıllı saatler, isterse yüzlerce alternatif etkileşimli bileklik ürünü olsun, kişiselleştirme talebi satışları artırır. Önde gelen pazar araştırma şirketi IDTechEx, giyilebilir ürünlerin gelişmekte olduğunu, 2019'da toplam pazar değerinin 50 milyar doları aştığını ve 2014'ten bu yana iki katından fazla büyüdüğünü belirtiyor. Bain & Company ise şöyle diyor: “Markalar kişiselleştirme sunarak, her zamankinden daha önemli olduğu bir dönemde sadakati artırıyor.

Satıcılar, müşterilerin kendi benzersiz ürünlerini yaratmalarına izin vermenin değerini keşfediyor.” Amazon gibi perakendeciler, müşterilerine kişiselleştirilmiş bir ürün seti sunmak için büyük veri kullanır. Markalar şimdi kişiselleştirmeyi kitlesel kişiselleştirmeye doğru büyük bir adım öteye taşıyor. Kişiselleştirme sunan şirketler tüketicileri satıcı olarak kullanabilir, özelleştirilmiş tasarımlardan sürekli içgörü elde edebilir ve ürünleri, rekabetin önünde kalmalarına yardımcı olan bir geri bildirim döngüsünde ince ayarlayabilir.

Toplam proses çözümleri

Piezoelektrik damla-talebi UV mürekkep püskürtmeli baskı, analog baskıdan çok daha karmaşık ve hassastır. Mürekkep püskürtme, nozulların hassas boyutlu damlaları tam bir doğrulukla püskürtmesini gerektirir. Yüksek kaliteli mürekkep püskürtme sistemleri; yazıcı kafalarını, sıvıları, kontrolörleri, ön işlemi ve kürlemeyi eşzamanlı olarak entegre etmelidir. Mürekkep püskürtme sıvılarının ve kürlemenin güvenlik sertifikasyonu kritiktir. Sıcaklığa duyarlı, esnek polimer malzemelerde sağlam baskı elde etmek için kullanıcılar, eşleşen UV LED esnek mürekkepler ve bir LED kürleme sistemi kullanmalıdır.

Uygulama altlıkları arasında nitril, vinil, PVC, poliolefinler, termoplastik elastomerler (TPE), döküm polietilenler (CPE), lateks, poliüretanlar ve neopren bulunur. Diğer uygulamalar esnek ambalaj filmleri, esnek baskılı elektronikler ve gerilebilir ara bağlantılardır.

UV LED kürlemeli mürekkep, tüketici güvenliği sertifikasyonu

Yeni bir UV LED kürlemeli mürekkep püskürtme mürekkebi olan Apollo FTX Ink serisi, ASTM D 4236 (LHAMA – 16 CFR 1500.14) standardına göre yetişkinler ve çocuklar için (insan cildiyle temas) güvenli olacak şekilde formüle edilmiş ve nitelendirilmiştir. Bu kimya, sıradan bir mürekkepten daha fazlasıdır; belirli UV LED kürleme spesifikasyonlarıyla hassas biçimde eşleştirilmiştir. Bu, eksik kürlenme (yapışkan) veya aşırı kürlenme (kırılgan) olmadan sağlam nihai kürlenme özelliklerini ve estetiği garanti eder. Mürekkep püskürtme mürekkeplerinin tasarımındaki zorluk, mürekkebin belirli bir yazıcı kafasıyla sinerji içinde geliştirilmesinin önemine dayanır. Her mürekkep damlasını püskürtmenin sıvı kimyası ve fiziği, damla-talebi baskı operasyonları için gerekli olan aşırı koşullarda çalışacak şekilde hassas ve tutarlı davranmalıdır.

Bu yeni mürekkep, akışta yüksek tutarlılık (kararlı reolojik davranış) ve nozuldan çıkan mürekkebin çıkış temas açısında tutarlılık (tutarlı jet kopması) gösterir. Bu yeni mürekkep, üstün altlık ıslatma ve yapışmaya, ayrıca beyaz mürekkep (taban katman) ile tam gamlı renkler arasında moleküller arası yapışmaya sahiptir. Nitril kauçuk ve lateks gibi geleneksel olarak baskısı zor olan bazı düşük enerjili altlık malzemelerde yüzey ön işlemi gerekmez. Bu özellikler yüksek hızlı, hat içi, tek geçişli mürekkep püskürtmeli baskıya olanak tanır. Pigmentlerin hassas bir parçacık boyutuna dağıtılması ve ayrımın korunması, püskürtme performansı ve baskı kalitesi için kritiktir. UV ile kürlenen mürekkepler dört bileşenden oluşur: monomerler, oligomerler, pigmentler ve foto-başlatıcılar.

Çok büyük veya topaklanmış parçacıklar püskürtme doğruluğunu bozar ve kabul edilemez baskı kalitesiyle sonuçlanır. Her kuru mürekkebin büyük kısmı bağlayıcıdır: rengi yerinde tutar, aşınmaya karşı korur ve yüzeye bağlanır. Bağlayıcı tipik olarak bir polimerdir. UV mürekkep baskısı diğer türlerden, polimerin kürlenme sırasında monomerlerin ve oligomerlerin zincir reaksiyonuyla oluşması bakımından ayrılır. Monomerler düşük viskoziteli sıvılardır; bu nedenle aynı zamanda sıvı mürekkep taşıyıcısı olarak işlev görür ve su veya solvent ihtiyacını ortadan kaldırırlar; UV kürlemeli mürekkeplerin %100 katı olmasının ve solvent bazlı mürekkeplere ideal alternatif olmasının nedeni budur. Daha büyük reaktif moleküller olan oligomerler, birden çok kimyasal işlevselliğe sahiptir ve bağlayıcının doğru oluşturulması için kritiktir.

LED ve geleneksel UV kürleme karşılaştırması

UV mürekkepler ve LED kürleme eşleştirilmiş sistemler olmalıdır. Dalga boyu, ışınım şiddeti, enerji yoğunluğu, çalışma mesafesi ve soğutma mekanizması gibi etkenler için kesin bir spesifikasyon bulunmalıdır. Tüm UV LED sistemleri eşit değildir. Ne yazık ki çok sayıda UV LED sistemi ve tedarikçisi, benzer ürün özellikleri ve tüm UV mürekkepleri kürleyebilme yeteneği iddia etmektedir. Apollo FTX mürekkebi, UV ark sistemlerine alternatif olan LED'ler kullanılarak kürlenecek şekilde tasarlanmıştır. UV LED, cıva buharlı kürleme sistemlerinden farklı olarak odaklanmaz ve reflektör kullanmaz. Altlığa yönlendirilen ışık dağınıktır. UV LED sistemlerinde yayılan dalga boyları nispeten monokromatiktir; nominal tepe ışınım şiddeti 395 nm'de olan dar, normal eğri dağılımlarıyla temsil edilir ve genel olarak tolerans aralığı +/- 5 nm'dir. Gücün %98'inin 377 nm ile 422 nm arasındaki aralıkta yayıldığını unutmayın.

4+ watt ve 395 nm UV LED ışık kaynaklarının kullanıma girmesiyle mürekkepler, serigrafi ve dijital baskı için tipik olan hızlı işleme hızlarında etkin biçimde kürlenebilir. 4 watt'ın altındaki sistemler, kürleme sırasında daha ince mürekkep birikimi, daha az pigmentli mürekkep, lamba ile basılı mürekkep arasında daha kısa mesafe ve daha yavaş tarama/bant hızı gerektirir. UV LED lambalar verimli ve etkili çalışmak için lambada ve elektronikte soğutma gerektirir. İyi bir soğutma sistemi, kesintisiz kullanımda 20.000 veya daha fazla saat lamba ömrüne sahip olmalıdır. UV LED lambalar verimli ve etkili çalışmak için lambada ve elektronikte soğutma gerektirir. İyi bir soğutma sistemi, kesintisiz kullanımda 20.000 veya daha fazla saat lamba ömrüne sahip olmalıdır.

Mürekkep püskürtme yazıcı kafaları, baskı çözünürlüğü, tek/çok geçişli makine

Mürekkep kimyası ve LED kürleme sistemleri tek başına baskı başarısını, yapışmayı veya kaliteyi garanti etmez. Baskı çözünürlüğü (DPI), baskı hızı ve çok geçişli ile tek geçişli için mürekkep hususları dahil olmak üzere dikkate alınması gereken birkaç etken vardır. Plastik ürünlere baskı için en çok sayıdaki kurulum, en az dört ana renkli (RGBK), yaygın olarak beyazlı (W) ve şeffaflı (Cl veya üst vernik) ve zaman zaman genişletilmiş renk gamı setli (CMYRGBK) küçük düz yataklı UV kürlemeli mürekkep püskürtme yazıcılarıdır. Bu portal tipi yazıcılar genellikle ucuzdur ve bu nedenle tekil ürünler için birim maliyet, birçok yeni pazarı kârlı hale getirmektedir.

Ancak daha yüksek verimlilik talebi hızla artmaktadır. Robotik yükleme ve boşaltma, platformların yüklenmesi ve boşaltılmasından kaynaklanan geçiş süresini azaltır. Ancak grafik sanatlarında olduğu gibi, verim, baskı ürününün sabit kafaların altından sürekli geçirildiği sistemlerle eşleşemez. Düz yataklıdan sürekli hat içi sisteme ölçek büyütme ilk bakışta basit görünebilir. Ancak mürekkep biriktirme ve kürleme açısından önemli bir fark vardır. Düz yataklı “portal” yazıcılarda, ön ve arka uçlarda lambalar bulunan gidip gelen yazıcı kafaları vardır. UV kürlemeli mürekkebe uygun yazıcı kafalarının pahalı olduğu düşünüldüğünde, ekonomi amacıyla temel yazıcılarda her mürekkep rengi için yalnızca tek sıra nozul bulunur.

300 dpi'lık bir sistemi düşünün: 300 x 300 dpi'lık birim pikseli kaplamak için gereken mürekkep hacmi büyüktür, israftır ve tek başına görünürdür. Kafa genişliğinin ¼'ü kadar adımlarla çoklu geçiş, doğal çözünürlüğü 1200 dpi'a çıkardı. Her iki yönde de yapıldığında tek 300 dpi'lık piksel, daha küçük karelerden oluşan 4 x 4'lük bir matrise dönüşür. Her geçişte yazıcı, her renk için bu konumlardan dördüne mürekkep bırakır. Bu, daha iyi görsel görünüm ve daha az mürekkep kullanımı sağlar. Ayrıca her geçişte kürlenecek mürekkep tabakası nispeten incedir. Her geçişte diğer renkler ıslak mürekkebin üzerine değil, mürekkep bulunmayan veya mürekkebin kürlenmiş olduğu yerlere uygulanır. Yalnızca az miktarda ıslak üstüne ıslak mürekkep gerekir. Kürleme basittir ve her katman birkaç kez ışığa maruz kalır. Sürekli kafalarda ise herhangi bir rengin tüm mürekkebi tek bir baskı barından uygulanır; bu, tam baskı genişliği için uç uca dizilmiş yazıcı kafalarından oluşan bir düzenektir. 300 dpi'lık nozullardan oluşturulursa iki sıra 600 dpi, dört sıra 1.200 dpi eşdeğerlik verir. Tam renk yoğunluğu için daha büyük pikseller orantılı olarak daha fazla mürekkep gerektirir. Gri tonlama (değişken damla hacmi) özellikli yazıcı kafaları norm olduğundan, düşük yoğunlukta her pikselde ara sıra görülen büyük bir nokta değil, küçük noktalar bulunur. Tüm kafalar sırayla dizildiğinde mürekkepler ıslak üstüne ıslak serilir; dolayısıyla kürlenecek kalınlık, en yoğun rengin kadar, hatta belki %250'ye varan düzeyde olur. Katman yüzeylerinin uyumsuzluğu, yağın suyun üzerinde durması gibi mikroskobik ayrışmalara yol açabilir; bunlar en iyi ihtimalle küçük görsel kusurlardır, ancak katmanlar arası hataya da yol açabilir. Mürekkep yüzey kimyasının sıraya göre işlenmesi gerekir. Altlığa bitişik mürekkebin tam kürlenmesi tipik olarak daha yüksek yoğunluklu lambalar ve daha etkili foto-başlatıcı paketleriyle sağlanır.

Bu nedenle düz yataklıdan sürekli baskıya ölçek büyütme, bir bakıma formülasyon arayışının veya değiştirilmesinin yeniden başlaması olmak zorundadır. Sabit kafalarla sürekli baskıda, proses rengi yazıcı kafalarının birbirine yakın olması ve hepsinin sonunda kürlenmesi adettendir. Grafik sanatları rulo baskı makinelerinde kafalar birbirinden daha uzak olabilir; aralarında mürekkebi koyulaştırmak veya sabitlemek için düşük güçlü bir kürleme ünitesi bulunabilir. Çakıştırmanın 1.200 dpi eşdeğerinde korunması için şerit kontrolü yaygındır. Konveyörlere veya zincirlere sıkıca tutturulmayan parçalarda küçük titreşimler bile noktanın konumunu renkten renge değiştirir. Sıkı paketleme bunu en aza indirir. Beyaz mürekkep, üç nedenle proses renklerinden farklı ele alınır. Birincisi, çoğunlukla renkli bir altlığı örtmek veya yarı saydam bir malzemeyi opak yapmak için uygulanan taban kaplamadır. Şeffaf altlıklarda arka yüz baskısı için ise elbette en son ve ayrı bir geçişle uygulanır. İkincisi, beyaz mürekkepler ve kaplamalar absorpsiyona değil ışık saçılmasına dayanır.

Renklerden daha az verimlidirler ve daha kalın uygulanmaları gerekir. Üçüncüsü, beyazla karışan renkler soluktur. Diğer ıslak mürekkep serilmeden önce beyaz en azından kısmen kürlenirse ayrışma önlenir. Son olarak beyaz pigmentler yoğundur ve çökelmeye yatkındır. Mürekkebin yazıcı kafasından sürekli sirküle edilmesi gerekir. Yazıcı kapatılacaksa beyaz mürekkep kafadan tahliye edilmelidir.

Baskı kalitesinin temel niteliklerinden biri baskı çözünürlüğüdür. Bu, iki bakış açısından incelenir. Birincisi, ince metin, çizgiler ve düz renkler arasındaki net sınırlar için düz çizgilerden ve eğrilerden sapmaların, insan gözünün görebileceği en küçük özellikten daha ince olması gerekir. Bunun temeli piksel sayısı veya doğal çözünürlüktür. Bu, bir yönde nozul aralığına, diğer yönde ise kafa veya altlık adımlarına dayanır. Büyük noktaların arasında küçük noktaların kullanılabilmesini sağlayan gri tonlama özelliği, daha düşük çözünürlüklü bir kafadan görünür bir çözünürlük artışı sağlar. Nitril eldivenler, toksikolojik olarak ASTM D 4236 (LHAMA – 16 CFR 1500.14) standardına göre güvenli sertifikalı Apollo FTX UV mürekkebi 4 www.plasticsdecorating.com Ocak/Şubat 2020.

Çözünürlüğün ikinci unsuru, yumuşak geçiş alanlarında veya açık renklerde sert özelliklerden kaçınmaktır. Örneğin 300 dpi'lık bir baskı barından gelen az sayıda camgöbeği veya siyah nokta, pastel bir alanda kolayca görülür.

Yine gri tonlamalı yazıcı kafaları, tek bir daha büyük ve görünür noktanın yerine birkaç küçük, dağılmış noktanın kullanılmasına izin verir. Çözünürlükle ilgili bir konu da farklı renklerin kendi aralarında ve basılan nesneyle çakıştırılmasıdır. Düz yataklı makinede ürün sıkıca sabitlenebilir. Bu makineler, titreşimlerin vb. damla konumunda izin verilen değişimden küçük olmasını sağlayacak şekilde tasarlanmıştır. Konveyöre yerleştirilen parçaların sıkıca tutulmadığı ve konveyörden gelen titreşime maruz kaldığı sabit kafalı makinelerde, ilk spesifikasyonda çakıştırma için daha fazla tolerans veya gelişmiş malzeme taşıma için ek maliyet öngörülmesi gerekebilir. Bu noktaya kadar yazılım arka planda kalan bir konuydu.

Açıkça görülüyor ki proses hızı, büyük miktarları daha kısa sürede basma yönündeki endüstri taleplerinin önünde kalmak için sürekli artırılmıştır. Ancak yazılım artık başka yollarla da etkilidir. Örneğin ön veya arka kenarları oluşturan eğri yüzeylerde görülen kusurlara tolerans azalmıştır. Ortaya çıkan görüntü yoğunluğu farkları gri tonlama özelliği kullanılarak giderilebilir. Diğer durumlarda noktanın püskürtülmesini sağlayan elektrik darbesinin yapısı, yüzey topografyasından kaynaklanabilecek yerel kusurları gidermek için görüntünün yalnızca bir bölümünde ayarlanabilir. Bu, en iyi renk yönetim sistemlerinin yeteneğinde bir ilerlemedir: darbeyi kalibrasyon sırasında yalnızca bir renk için veya tek tek nozullar için ayarlamak yerine, dinamik modda kullanmak. Yüksek hacimli, geniş, tek geçişli, çift taraflı bir rulo yazıcıya eklenen bir diğer teknolojik ilerleme, yazıcıdan yalnızca birkaç inç önce yer alan kameralara dayanarak baskının şekil değiştirebilen altlıktaki değişken özelliklere uyacak şekilde dinamik çakıştırılmasıdır. Açıkça, bir konveyöre gelişigüzel yerleştirilmiş bir nesne üzerinde tüm baskıyı hizalamak, buna kıyasla basittir. Öte yandan yazılım ve görüş sistemleri, otomotiv bileşenleri gibi 3D parçalar için robotik yazıcılarda merkezi rol oynar. Bunlarda kafa ile altlık arasındaki mesafe değiştiği için baskıda kullanılacak nozulların seçilmesi ve damla püskürtmenin fırlatma mesafesine göre ayarlanması gerekir. Basılan alanların takibi ve farklı açılardaki bitişik geçişlerden kaynaklanan kusurların önlenmesi, ele alınan bir diğer zorluktur. Yayılmaya katkıda bulunan unsurlar; polimer ağı için yeni monomerler, nihai polimere bağlanabilen etilenik bağlara sahip foto-başlatıcılar, daha saf renkli daha ince pigmentler ve daha etkili dağıtıcılardır.

UV kürleme kullanan baskı ve kaplama sektörleri, geleneksel ekstrüzyon polimerlerini taklit edebilen formülasyonların bulunabilir hale geldiği eklemeli imalat ve 3D modelleme alanına yönelik önemli çabadan yararlanmıştır. Bu Kişiselleştirme talebi, ister sağlık ve fitness performans ürünleri, ister akıllı saatler, isterse yüzlerce alternatif etkileşimli bileklik ürünü olsun satışları artırır. yeni polimerler, orijinal grafik sanatları formülasyonlarında elde edilemeyen fiziksel-kimyasal özellik kombinasyonları sunmaktadır. Örneğin esneklik, aynı kalınlık için çok daha geniş bir çekme mukavemeti aralığında sağlanabilir. Giyilebilir ürünler pazarında ürünlerin büyük bir kısmı, tek kullanımlık eldivenler, egzersiz germe direnç bantları ve yüzme boneleri gibi yüksek gerilimli malzemelerdir. Bu ürünler %50 ila 200'e kadar uzar. Tarihsel olarak bu tür ürünlere baskı için pad baskı ve serigrafi kullanılmıştır; ancak analog dur-kalk yapıda oldukları için sürekli tek geçişli mürekkep püskürtmeye kıyasla verimlilikleri nispeten düşüktür. Emtia ürünlerde birden çok renk neredeyse maliyet açısından engelleyicidir. UV kürlemeli mürekkep püskürtmenin başarılı uygulanması, otomotiv vinil pazarından doğan yüksek gerilimli formülasyonlarla mümkün olmuştur. Ancak giyilebilir ürünler daha fazlasını talep eder; çünkü geniş sıcaklık aralıklarında esneklik ve gerilebilirliğe sahip olmalıdır.

Yüksek gerilimli ürünler için çözülmesi gereken ikinci etken yapışmadır. Gerilebilir ürünlerde yaygın olarak nitril ve diğer TPE kauçuklar kullanılır. Zayıflıklar mürekkepten mürekkebe bağlanmada, özellikle renkten beyaza ve mürekkebin kendi içinde ortaya çıkar. Kalın ve yüksek pigmentli olan beyaz, özellikle kohezif hatalara yatkındır. Mürekkepler arası bağlar, ara yüzeyde biriken kimyasallara bağlıdır. Katmanlar arasında doğrudan bir miktar bağ oluşumu yaratabilmek gereklidir. Ayrıca katmanlar birleştirilirken veya basılırken özelliklerde düzenli bir derecelenme olmalıdır. Örneğin analog ıslak üstüne ıslak baskıda mürekkep viskozitesi sırayla azalır; bu nedenle ayrılma her zaman en üstteki mürekkeple olur. Temassız olan mürekkep püskürtme ıslak mürekkep için bu gereksinime sahip değildir, ancak kürlendiğinde iç ve katmanlar arası bağ mukavemetinde benzer bir sıralamaya ihtiyaç duyar. Sektör uzmanları, beyazla başlayarak formülasyon sırasını nasıl yöneteceklerini bilir. Geliştirme ve ölçek büyütme sırasında uzmanlar kusurları ve kök nedenleri tanır. Örneğin yapışma kaybında hata mekanizması nedir? Hata nerede oluşmuştur? Yanıt, en görünür olduğu yerden farklı olabilir.

Burada tartışılan tepkiler çoğunlukla püskürtülen mürekkepten kaynaklanmaz; çünkü başarılı damla fırlatma ve damlacık oluşumu için yazıcı kafaları ve mürekkep beslemeleri hassas sıcaklık regülasyonuna sahiptir. Altlığın veya ürünün sıcaklığından dolayı mürekkep o kadar incedir ki biriktirme ile lamba arasında sıcaklık değişir. Bu etki, teknolojinin kökeni olan grafik sanatları baskısı ile uzun süreli dayanıklılık beklenen plastik ürünlere baskı arasındaki önemli bir farktır.

Sonuç

Esnek/gerilebilir ve giyilebilir plastik ürünlerde renkli baskı için UV LED ile kürlenen esnek mürekkep, endüstriyel mürekkep püskürtme teknolojisindeki en yeni gelişmelerden biridir. Etkenler arasındaki karmaşıklıklar ve karşılıklı ilişkiler nedeniyle verimliliğin ve nihai kullanım performansının optimizasyonu, doğrusal bir çalışma dizisi olarak düşünülmemelidir. Aksine formülasyon, mürekkep biriktirme, kürleme, hız ve sıcaklıktan oluşan tam bir proses sistemi olarak ele alınmalıdır; burada bir etkendeki herhangi bir değişiklik büyük olasılıkla diğer sonuçları etkileyecek ve malzeme prosesinde ek değişiklikler gerektirecektir. Önde gelen OEM'ler, yalnızca birkaç altlığın bulunduğu grafik sanatları için mürekkep püskürtme çözümlerini böyle geliştirdi. Giyilebilir ürünlerde ise çok sayıda altlık, şekil ve verimli ve kârlı operasyonlar için karmaşık mühendislik çözümleri gerektiren ihtiyaçlar vardır.

Scott R. Sabreen, plastik ikincil işleme proseslerinde (mürekkep püskürtmeli baskı, lazer markalama, yüzey ön işlemleri, yapıştırma, dekorasyon ve yüzey işleme ile ürün güvenliği) uzmanlaşmış bir mühendislik danışmanlığı şirketi olan The Sabreen Group, Inc.'in kurucusu ve başkanıdır. Sabreen, 30 yılı aşkın süredir öncü teknolojiler geliştirmekte ve üretim sorunlarını çözmektedir. Kendisine 972.820.6777 numaralı telefondan ya da www.sabreen.com veya www.plasticslasermarking.com adreslerini ziyaret ederek ulaşabilirsiniz. Dene Taylor, Ph.D., SPF Inc.'i 2000 yılında baskı ve ambalaj sektörlerine hizmet etmek üzere, dijital baskıyı yeni pazarlara ve uygulamalara uyarlamaya odaklanarak kurdu. Eğitimiyle nanokimyager olan Taylor'ın 25 ABD patentinin yaklaşık yarısı dijital baskıyla ilgilidir. SGIA, TAPPI ve RadTech üyesidir. Kendisine [email protected] adresinden ulaşılabilir.

---