Im Allgemeinen umfasst der UV-Druck folgende Technologiekategorien:
1. UV-Lichtquellenausrüstung
Dies umfasst Lampen, Reflektoren, Energieregelungssysteme und Temperaturregelungssysteme (Kühlsysteme).
(1) Lampen
Die am häufigsten verwendeten UV-Lampen sind Quecksilberdampflampen, die Quecksilber im Inneren des Rohrs enthalten. In manchen Fällen werden andere Metalle wie Gallium hinzugefügt, um das Spektrum anzupassen.
Metallhalogenlampen und Quarzlampen sind ebenfalls weit verbreitet, und viele werden noch immer importiert.
Der von UV-Härtungslampen emittierte Wellenlängenbereich muss zwischen etwa 200 und 400 nm liegen, um für die Aushärtung wirksam zu sein.
(2) Reflektoren
Die Hauptfunktion des Reflektors besteht darin, die UV-Strahlung zurück zum Substrat zu lenken, um die Aushärtungseffizienz zu erhöhen (UV Tech Publications, 1991). Eine weitere wichtige Funktion ist die Aufrechterhaltung einer geeigneten Betriebstemperatur der Lampe.
Reflektoren bestehen typischerweise aus Aluminium, und der Reflexionsgrad muss im Allgemeinen etwa 90 % erreichen.
Es gibt zwei grundlegende Reflektordesigns: fokussierte (elliptische) und nicht fokussierte (parabolische) Reflektoren, wobei die Hersteller darüber hinaus weitere Varianten entwickelt haben.
(3) Energiekontrollsysteme
Diese Systeme gewährleisten eine stabile UV-Leistung und erhalten so die Aushärtungseffizienz und -konsistenz bei gleichzeitiger Anpassung an unterschiedliche Druckgeschwindigkeiten aufrecht. Einige Systeme werden elektronisch gesteuert, andere nutzen eine Mikrocomputersteuerung.
2. Kühlsysteme
Da UV-Lampen nicht nur UV-Strahlung, sondern auch Infrarotstrahlung (IR) abgeben, arbeiten die Geräte bei hohen Temperaturen (beispielsweise kann die Oberflächentemperatur von Quarzlampen mehrere hundert Grad Celsius erreichen).
Übermäßige Hitze kann die Lebensdauer von Geräten verkürzen und zu einer Ausdehnung oder Verformung des Substrats führen, was wiederum Passerfehler beim Drucken zur Folge haben kann. Daher sind Kühlsysteme von entscheidender Bedeutung.
3. Tintenzufuhrsystem
UV-Farben weisen im Vergleich zu herkömmlichen Offsetfarben eine höhere Viskosität und größere Reibung auf und können zu Verschleiß an Maschinenkomponenten wie Gummitüchern und Walzen führen.
Deshalb muss die Farbe im Farbkasten während des Druckvorgangs ständig in Bewegung gehalten werden, und die Walzen und Gummitücher im Farbsystem müssen aus Materialien bestehen, die speziell für den UV-Druck entwickelt wurden.
Zur Aufrechterhaltung der Tintenstabilität und zur Vermeidung temperaturabhängiger Viskositätsänderungen sind Walzentemperaturregelungssysteme ebenfalls wichtig.
4. Wärmeabfuhr- und Abgassysteme
Diese Systeme entfernen überschüssige Wärme und Ozon, die während der Polymerisation und Aushärtung der Tinte entstehen.
Sie bestehen typischerweise aus einem Abgasmotor und einem Abgasführungssystem.
[Die Ozonbildung ist hauptsächlich mit UV-Wellenlängen unterhalb von ~240 nm verbunden; viele moderne Systeme reduzieren Ozon durch Filter oder LED-Quellen.]
5. Druckfarben
Die Tintenqualität ist der entscheidendste Faktor für das Ergebnis von UV-Drucken. Neben der Beeinflussung von Farbwiedergabe und Farbraum bestimmt die Druckbarkeit der Tinte direkt Haftung, Festigkeit und Abriebfestigkeit des fertigen Drucks.
Die Eigenschaften von Photoinitiatoren und Monomeren sind für die Leistungsfähigkeit von grundlegender Bedeutung.
Um eine gute Haftung zu gewährleisten, muss die Oberflächenspannung des Substrats (dyn/cm) beim Kontakt der nassen UV-Tinte mit dem Untergrund höher sein als die der Tinte (Schilstra, 1997). Daher ist die Kontrolle der Oberflächenspannung von Tinte und Substrat eine Schlüsseltechnologie beim UV-Druck.
6. UV-Energiemessgeräte
Da Faktoren wie Lampenalterung, Stromschwankungen und Änderungen der Druckgeschwindigkeit die Aushärtung beeinflussen können, ist es unerlässlich, eine stabile UV-Energieabgabe zu überwachen und aufrechtzuerhalten. Daher spielt die UV-Energiemesstechnik eine entscheidende Rolle beim UV-Druck.
Veröffentlichungsdatum: 30. Dezember 2025
