Kako štampač za injekciju mastila štampa direktno na plastične i staklene boce?

Osnovno pitanje koje se postavlja u svakoj fabrici

Uđite u bilo koji proizvod koji razmišlja o tisku direktno na bocu, i postaviće se isto pitanje: kako se mastila zapravo drži na staklu i plastici? Zvuči jednostavno, ali odgovor uključuje kemiju površine, fiziku kapljica i dinamičku obnavljanje da većina operatora nikada ne treba razmišljati o dok nešto ne krene po zlu.

Bottle inkjet štampač ne štampa na način na koji desktop štampač radi. Ne zavisi od apsorpcije u supstrat jer staklo i većina plastike ne apsorbuju mastilo. Umjesto toga, koristi kombinaciju pripreme površine, preciznog postavljanja kapi i instantno oštrivanje da bi se stvorio trajan izgled na materijalima koji su u osnovi neproporni .

Proces se deli u tri različite faze: pretraživanje, štampanje i čvrstenje. Svaka faza ima svoje promenljive, a svaka mora biti kontrolisana u okviru specifičnih parametara kako bi konačni rezultat bio u skladu sa standardima kvaliteta.

Predobrada: Priprema površine za prihvatanje tinte

Prije nego što se tinte dodirne flaši, površina mora biti spremna. Ovo nije opcija za većinu plastike i mnoge vrste stakla. Energija površine supstrata određuje koliko će se mastila mokriti i proširiti. Materijali sa niskom energijom površine poput polietilena i polipropilena uzrokuju da se mastila nađe u zrncu, umjesto da formira glatki film.

Predobrada povećava površinsku energiju kroz fizičku ili hemijsku modifikaciju. Plazma tretman je uobičajen u industrijskim sistemima štampanja flaša - Šta? Radi tako što bombardira površinu ioniziranim gasom, koji razbija molekularne veze i uvodi polarne grupe koje povećavaju površinsku energiju. Efekat je privremen energija površine počinje da opada u roku od nekoliko sati tako da se pretraživa mora uraditi odmah pre štampanja.

Tretman plamenom je još jedna opcija, posebno za plastične boce. Kontrolirani plamen prolazi preko površine, oksidira je i podiže površinsku energiju. Proces je dobro shvaćen i je isplativo, iako zahteva pažljivu kontrolu kako bi se izbjeglo oštećenje supstrata.

Za staklene boce, pretraživanje često uključuje drugačiji pristup. Staklo je inherentno visoko energetsko, tako da se problemi sa adhezijom javljaju zbog kontaminacije ili prisustva agenata za oslobađanje iz procesa formiranja. Čišćenje i ponekad tanak premaz pripremaju površinu za inkjet štampanje.

Faza štampanja: Kako kapljice padaju na zakrivljenu površinu

Pravo štampanje se dešava kroz piezoelektričnu tehnologiju mlaznice. Glavine za štampanje sadrže stotine ili hiljade sitnih mlaznica, od kojih svaka može da ispali kapljice mastila po potrebi - Šta? Električni signal uzrokuje deformaciju piezoelektričnog kristala, stvarajući pritisak koji izbacuje kapljicu iz mlaznice. Kapljica putuje kroz vazduh i pada na površinu boce.

Ovo zvuči jednostavno, ali zakrivljena površina dovodi do komplikacija. Udaljenost od glave za štampanje do površine flaše se menja dok se flaša okreće, posebno ako flaša nije savršeno okrugla. Bottle inkjet štampač kompenzuje kroz podešavanja u realnom vremenu u vremenu kapljice i ponekad kroz pozicioniranje visine glave štampe .

Sama formula mastila je kritična. Tinta koja se može izliječiti UV zračenjem sadrži monomere, oligomere, fotonitijatore i pigmente. Kada se izlože UV svetlosti, fotonitijatori pokreću reakciju polimerizacije koja pretvara tekuću masku u čvrsti polimerni film - Šta? To se u osnovi razlikuje od mastila na bazi rastvarača, koja se suše kroz ispiranje i ostavljaju čvrsti ostatak.

Veličina kapi i njihovo postavljanje određuju kvalitet slike. Industrijske štamparske glave mogu proizvesti kapljice u rasponu od 3 do 20 picolitera - Šta? Manje kapljice proizvode finje detalje, ali zahtijevaju više prolaza da bi postigle gustoću. Glava štampača puca sa frekvencijama mjerenim u kilohertzima, i spušta milione kapi u sekundi preko područja štampe.

Ozdravljenje: zaključavanje slike na mjestu

U kuvanju se čarolija dešava i tamo se rađaju mnogi problemi sa štampanjem. Čim kapljice tinte slete, moraju se ozdraviti. UV lampe postavljene odmah nakon glave za štampanje izlagaju mokru mastilo intenzivnom ultraljubičasto svjetlu.

Proces čvrstljenja ima dvije faze: zavijanje i potpuno čvrstenje. Pinning koristi UV zračenje manjeg intenziteta da bi se mastila delimično ozdravila, čime se fiksira na svoje mjesto kako se ne bi proširila ili krvarila. Potpuno čvrstenje koristi veći intenzitet za završetak polimerizacije, stvarajući konačni izdržljiv film. Ovaj dvostepeni pristup je posebno važan na površinama koje ne apsorbiraju, kao što su staklo i plastika, gdje mastilo nema priliku da se upije i stabilizuje.

Za različite supstrate moraju se prilagoditi parametri tvrljenja. Staklo reflektuje UV svetlost, što može smanjiti efikasnost tvrljenja ako lampe nisu pravilno postavljene. Tamne plastike apsorbuju više toplote, što može uticati na kinetiku tvrđenja. Kontrolni sistem inkjet štampača za bocu automatski upravlja ovim promenljivim, ali operater mora razumjeti principe za rješavanje problema kada se pojave problemi.

Rezultat pravilnog ozdravljenja je štampana slika koja se ne ogrebljava, ne koristi hemikalije i ne bledi. Tinta postaje dio površine umesto da se nalazi na njoj, što objašnjava zašto UV-tvrdnja otisaka na bocama preživi rukovanje i pranje koje bi uništilo otiske na bazi rastvarača .

Razlike u materijalu koje su važne

Tisk na plastici nije isto kao i na staklu, a bočni inkjet štampač mora oba oba oba. Razlike prevazilaze površinsku energiju u toplotnim svojstvima, optičkim karakteristikama i hemijskoj kompatibilnosti.

Plastične boce su osetljive na toplotu, što ograničava intenzitet čvrstljenja koji se može primijeniti. Prekomerna toplota može deformirati flašu ili uticati na njen strukturni integritet. Sistem za čvrstenje mora isporučiti dovoljno UV energije da čvrsti mastilo bez pregretanja supstrata. Zbog toga je UV-LED tvrđenje postalo popularno za štampanje plastičnih flaša. .

Staklene boce brzo odvede toplotu sa površine, što može usporiti reakciju tvrljenja. UV lampe treba postaviti bliže površini ili ih koristiti sa većim intenzitetom kako bi se kompenzovala. Staklo takođe reflektuje UV svetlost, tako da dizajn sistema za čvrstenje mora uzeti u obzir reflektovanu energiju koja može uticati na obližnje komponente.

Realno posmatranje iz produkcije

Jedan ugovaranje uređaj za dekoraciju u jugoistoku je pokrenuo mješavinu stakleno i plastične boce kroz isti boce inkjet štampač. Stakleni linija je prošao savršeno. Plasticna linija je imala povremene greške pri adheziji. Otisci su prolazili prvobitnu proveru kvaliteta, ali nisu prošli test trake nakon 24 sata.

Istraga je dovela do neslaganja u pretraživanju. Plazma je postavljena na fiksnoj udaljenosti od flaša, ali plastične flaše su imale male varijacije u prečniku. Varijacije su promenile rastojanje između plazme i površine flaše, menjajući intenzitet tretmana. Kada je jedinica za pretragu prilagođena da prihvati promjerne varijacije i dodata povratna petlja za praćenje efikasnosti tretmana, neuspehi adhezije su prestali.

Ovaj primer ilustruje širu tačku: štampanje inkjetom u boci je sistem, a ne samostalni proces. Predobrada, štampanje i čvrstenje moraju raditi zajedno, i svaka komponenta utiče na druge. Promena u promjenljivom promjeru flaše, vrsti materijala, formulaciji tinte, se prenosi kroz cijeli sistem.

Šta operater treba da zna

Uspešna štampanje boce inkjet zavisi od razumijevanja operatora koliko i sposobnosti opreme. Operator ne mora biti hemičar, ali mora prepoznati znakove uobičajenih problema i znati koje parametre treba prilagoditi.

Zaključivanje mastila u glavama štampača je najčešći problem održavanja. UV tinte se liječe kada su izložene svjetlu, što znači da se mogu liječiti unutar mlaznica ako se ne upravljaju pravilno - Šta? Čišćenje glave štampe, rutinske čistionice i sistemi za pokrivanje štampe sprečavaju to, ali operater mora da prati raspored održavanja.

Greške u registraciji se javljaju kada se rotacija boce ne sinhronizuje sa paljenjem glave za štampanje. Ovo se pojavljuje kao iskrivljene slike ili šavovi gdje se početak i kraj štampe ne susreću. Operator podešava parametre sinhronizacije preko softvera za kontrolu štampača.

Konsistencija boje zavisi od temperature tinte, stanja glave štampe i konzistencije čvrstine. Operatori ih prate preko dijagnostičkih ekrana štampača i prave podešavanja po potrebi. Kurva učenja je upravljiva, ali zahtijeva pažnju na detalje.

Podsjetimo se na osnovne inženjerske sposobnosti koje ga čine efikasnim.

Sposobnost inkjet štampača za bocu da štampa direktno na plastiku i staklo zavisi od inženjerskih izbora na nivou sistema. Mehanizam za rotaciju mora čvrsto držati flašu i glatko je okretati. Voz mora da se precizno kreće. Sistem za očuvanje mora da pruža doslednu UV emisiju.

Ovi podsistemi su integrisani kroz arhitekturu kontrole koja koordinira njihove akcije. Koderi prate poziciju i brzinu rotacije. Senzori prate temperaturu glave i protok tinte. Kontrolni softver pretvara digitalnu sliku u zapovijedi za paljbu za svaku mlaznicu.

Inženjerski kompromisovi su stvarni. Viša rezolucija zahtijeva manje kapljice, što znači više prolazi ili sporije brzine. Brže brzine zahtijevaju veće frekvencije paljenja, što može uticati na stabilnost kapi. Najbolji inkjet štampači balansiraju ove faktore kako bi obezbedili pouzdane performanse za različite primjene.

NOVA tehnologija za mlaženje mastila razvio je svoje platforme za inkjet štampače sa naglaskom na integraciju sistema, prepoznajući da pojedinačne komponente manje znače nego kako rade zajedno. Pristup kompanije izboru glave za štampanje, formulaciji mastila i dizajnu sistema za čvrstenje odražava praktično razumijevanje onoga što se dešava na proizvodnom podu kada flaše različitih materijala prolaze kroz istu mašinu .