Πώς συγκρίνεται η UV εκτύπωση με ακτινοβολία υπεριώδους σε ξύλο με τις παραδοσιακές μεθόδους εκτύπωσης σε ξύλο;

Στεγνώματος κατά την επαφή έναντι διείσδυσης στους πόρους

Η θεμελιώδης διαφορά μεταξύ της UV εκτύπωσης με ακτίνες και της παραδοσιακής εκτύπωσης σε ξύλο οφείλεται στη συμπεριφορά της μελάνης μόλις επαφθεί με την επιφάνεια. Η εκτύπωση με στενό στρώμα (screen printing) και η εκτύπωση με προσαρμοστικό (pad printing) βασίζονται συνήθως σε μελάνες που περιέχουν διαλύτες ή νερό, οι οποίες πρέπει να απορροφηθούν στις ξυλοκύτταρες ώστε να στεγνώσουν. Αυτή η απορρόφηση μπορεί να είναι απρόβλεπτη, ειδικά σε ξύλα με πυκνή κοκκώδη δομή, όπως το σφηλιά, ή σε ξύλα με υψηλή περιεκτικότητα ταννινών, όπως το κέδρο. Η UV εκτύπωση με ακτίνες ακολουθεί εντελώς διαφορετική πορεία: η μελάνη παραμένει ακριβώς επάνω στο ξύλο και στερεοποιείται σχεδόν αμέσως υπό την επίδραση ισχυρού υπεριώδους φωτός. Δεν υπάρχει περίοδος απορρόφησης, ούτε αναμονή για εξάτμιση. Για μια ομάδα παραγωγής σε εργοστάσιο επίπλων της Βόρειας Καρολίνας, η μετάβαση από την εκτύπωση με στενό στρώμα στην UV εκτύπωση με ακτίνες σήμαινε ότι μπορούσαν τελικά να εκτυπώνουν ξεκάθαρα λογότυπα λευκού χρώματος σε σκούρα βαμμένο δρυ, χωρίς η μελάνη να διαρρέει στην κοκκώδη δομή και να μετατρέπει τη γραφική παράσταση σε ασαφές, θολό σκίασμα της ίδιας. Αυτή η εργασία μόνη της είχε προκαλέσει επανειλημμένες απορρίψεις επί μήνες, καθώς η μελάνη που περιείχε διαλύτες συνέχιζε να μεταναστεύει μέσω των καπιλλαρίων δομών του ξύλου.

Όταν οι επιφανειακές ανωμαλίες παύουν να αποτελούν πρόβλημα

Το ξύλο δεν είναι ένα επίπεδο υλικό, ανεξάρτητα από το πόσο καλά έχει τριβεί. Οι παραδοσιακές επαφικές μέθοδοι, όπως η σιλκοσκόνη, τοποθετούν ένα σκρέπερ και ένα πλέγμα απευθείας επάνω στο ξύλο. Κάθε ελαφρά καμπύλωση, κόμπος ή ανομοιογενής γρατσουνιά από τη λείανση δημιουργεί ένα κενό όπου η μεταφορά της μελάνης αποτυγχάνει. Το αποτέλεσμα είναι μια παραλειπόμενη περιοχή ή μια θολή άκρη. Η UV εκτύπωση με inkjet είναι μη επαφική. Η κεφαλή εκτύπωσης επιπλέει πάνω από το ξύλο, εκτοξεύοντας σταγόνες με τέτοια ακρίβεια ώστε να προσγειώνονται ακριβώς, ακόμη και αν η επιφάνεια παρουσιάζει ελαφρές ανωμαλίες έως και περίπου ένα χιλιοστό. Αυτή η δυνατότητα αλλάζει εντελώς τους κανόνες του παιχνιδιού για την εκτύπωση σε πλάκες με φυσικές άκρες, ανακτημένο ξύλο από αμπάρια ή επιφάνειες με υφή. Ένα εργαστήριο εξατομικευμένων σηματοδοτήσεων στο Κολοράντο διαπίστωσε ότι ο ρυθμός απόρριψης των κομματιών από πεύκο με ρουστικό ύφος μειώθηκε από περίπου δώδεκα τοις εκατό με τη σιλκοσκόνη σε λιγότερο από δύο τοις εκατό μετά τη μετάβαση στην UV εκτύπωση με inkjet, απλώς επειδή η εκτυπωτική μηχανή δεν χρειαζόταν πλέον ένα απόλυτα επίπεδο υπόστρωμα για να παράσχει μια καθαρή εκτύπωση.

Η εξίσωση της ταχύτητας σε παραγωγική κλίμακα

Οι διαφορές χρόνου μεταξύ αυτών των δύο μεθόδων καθίστανται εντυπωσιακές όταν αυξάνεται η κλίμακα των εκτυπώσεων. Η σιλκοσκριν (screen printing) απαιτεί προετοιμασία, επικάλυψη της οθόνης, έκθεση, απομάκρυνση του εμποδίου και ευθυγράμμιση για κάθε χρώμα. Μια εργασία τεσσάρων χρωμάτων σε ξύλινες πλάκες μπορεί να καταναλώσει σαράντα πέντε λεπτά προετοιμασίας πριν από την παραγωγή του πρώτου αποδεκτού αντιτύπου. Η UV εκτύπωση με inkjet λειτουργεί απευθείας από ένα ψηφιακό αρχείο. Μια εκτύπωση τεσσάρων χρωμάτων με πλήρη κάλυψη (full bleed) σε ξύλινη πλάκα από βελανιδιά διαστάσεων 24 επί 18 ίντσες μπορεί να ξεκινήσει εντός δευτερολέπτων από την προετοιμασία (ripping) του έργου. Η πραγματική ταχύτητα εκτύπωσης διαφέρει ανάλογα με την κατηγορία του εξοπλισμού, αλλά οι βιομηχανικοί επίπεδοι UV εκτυπωτές επιτυγχάνουν συνήθως ρυθμούς παραγωγής δεκαπέντε έως είκοσι τετραγωνικά μέτρα ανά ώρα σε σκληρά ξύλινα υποστρώματα. Ο παρακάτω πίνακας αναλύει τις πραγματικές επιπτώσεις στο κόστος και για τις δύο προσεγγίσεις.

Χρωματική κλίμακα χωρίς εικασίες

Η παραδοσιακή εκτύπωση σε ξύλο επιβάλλει συχνά συμβιβασμό μεταξύ ζωντάνιας και ανθεκτικότητας. Οι συγκεντρώσεις χρωστικών στα διαλυτικά μελάνια μειώνονται όταν διεισδύουν στις σκοτεινότερες δομές λιγνίνης του ξύλου. Για να αντισταθμιστεί αυτό, οι εκτυπωτικές επιχειρήσεις εκτυπώνουν επανειλημμένα ή χρησιμοποιούν παχιές υποβάσεις λευκού χρώματος, γεγονός που αυξάνει το εργατικό κόστος και το κόστος υλικών. Τα μελάνια inkjet UV περιέχουν πολύ υψηλότερες συγκεντρώσεις χρωστικών και παραμένουν στην επιφάνεια, οπότε η ίδια υποβάση λευκού χρώματος εκτυπώνεται λεπτότερη και φωτεινότερη. Οι κανάλες CMYK, συν το λευκό και το προαιρετικό λάκα, παράγουν ευρύτερη αποτελεσματική χρωματική κλίμακα σε ξύλο, συμπεριλαμβανομένων βαθιών μπλε και πλούσιων κόκκινων αποχρώσεων, τις οποίες η εκτύπωση με στεντίλ είναι δύσκολο να διατηρήσει σε όλη τη διάρκεια μιας βάρδιας χωρίς συνεχείς ρυθμίσεις της ιξώδους. Η άμεση θεραπεία επίσης αποτρέπει την επέκταση των κουκκίδων (dot gain), δηλαδή την τάση των υγρών κουκκίδων μελανιού να διασκορπίζονται πριν από το στέγνωμα, η οποία αποτελεί συνεχή πρόκληση σε πορώδη ξύλινες επιφάνειες με συστήματα διαλυτικών.

Απαιτήσεις ανθεκτικότητας σε πραγματικές συνθήκες πεδίου

Υπάρχει μια διαρκής μυθολογία ότι οι εκτυπώσεις UV σε ξύλο αποκολλώνται ή γρατζουνιούνται εύκολα. Οι πρώτης γενιάς εντύπωσης UV από περισσότερο από μία δεκαετία πριν είχαν προβλήματα ελαστικότητας σε υποστρώματα που διαστέλλονταν και συστέλλονταν λόγω υγρασίας. Οι σύγχρονες συνθέσεις είναι διαφορετικές. Δοκιμές τρίτων από την εμπορική ένωση RadTech έχουν δείξει ότι οι σύγχρονες μελάνες UV που σκληρύνονται με UV μπορούν να αντέξουν πάνω από 500 κύκλους σε δοκιμή φθοράς Taber, όταν χρησιμοποιούνται μαζί με το κατάλληλο προστατευτικό υπόστρωμα (primer). Αντιθέτως, οι μελάνες διαλύματος που εκτυπώνονται με οθόνη σε ξύλο συχνά θαμπώνουν ή ραγίζουν νωρίτερα, επειδή η συνδετική ουσία συνεχίζει να οξειδώνεται με την πάροδο του χρόνου. Ωστόσο, η εκτύπωση UV με inkjet δεν είναι καθολικά ανώτερη όσον αφορά την ανθεκτικότητα. Σε λιπαρά εξωτικά ξύλα, όπως το τεάκ ή το ξύλο της βερεζίνας, η πρόσφυση απαιτεί πάντα τη χρήση προστατευτικού υποστρώματος (primer), ανεξάρτητα από τη μέθοδο εκτύπωσης, διαφορετικά η μελάνη θα αποκολληθεί τελικά κατά μήκος του φυσικού ορίου του λίπους. Η αγνόηση αυτής της πραγματικότητας έχει προκαλέσει προβλήματα σε πολλούς πρωτοεμφανιζόμενους χρήστες.

Ο πραγματικός υπολογισμός πίσω από την αλλαγή τεχνολογιών

Η απόφαση μεταξύ UV inkjet και παραδοσιακών μεθόδων δεν αφορά αποκλειστικά την ποιότητα εκτύπωσης. Περιλαμβάνει μια επανυπολογισμό του εργατικού κόστους, των αποθεμάτων και των αποβλήτων. Η σειράκιση (screen printing) δέσμευε κεφάλαια σε πλέγματα που πρέπει να αποθηκεύονται, να ανακτώνται και, τελικά, να αντικαθίστανται. Απαιτεί επίσης ειδικευμένους χειριστές που κατανοούν τις αποστάσεις ανεξαρτησίας (off contact distances), τη σκληρότητα (durometer) των σπάτουλων και τη μηχανική της φάσης πλήρωσης (flood stroke). Η UV inkjet μετατοπίζει τις απαιτήσεις σε δεξιότητες προς την ψηφιακή προεκτύπωση και την τακτική συντήρηση των κεφαλών εκτύπωσης και των λαμπτήρων UV. Το μεταβλητό κόστος ανά εκτύπωση στην UV inkjet τείνει να είναι υψηλότερο από το κόστος μιας μεγάλης παρτίδας εκτυπωμένων με σειράκιση αντικειμένων, αλλά η κατάργηση των ελαχίστων ποσοτήτων παραγγελίας και η μείωση των ελαττωματικών προϊόντων συχνά ανατρέπουν το συνολικό κόστος κατοχής υπέρ της ψηφιακής μεθόδου για παρτίδες μέχρι περίπου 200 μονάδες. Πάνω από αυτό το όριο, η σειράκιση διατηρεί ακόμα πλεονέκτημα στο κόστος ανά εκτύπωση σε πολλά εργαστήρια.

Η εκτύπωση ξύλου για μικρές παρτίδες, είτε για εξατομικευμένη εμπορική σήμανση επίπλων, είτε για προσωπικοποιημένα βραβεία, είτε για πρωτότυπα συσκευαστικά, ανήκει όλο και περισσότερο στον τομέα της UV εκτύπωσης με inkjet, απλώς και μόνο επειδή οι παραδοσιακές μέθοδοι δεν σχεδιάστηκαν ποτέ για παρτίδες μεγέθους ενός. Τα εκτυπωτικά συστήματα Nova Inkjet σχεδιάστηκαν λαμβάνοντας υπόψη αυτήν την αλλαγή, προσφέροντας διαμορφώσεις που ευθυγραμμίζονται με περιβάλλοντα παραγωγής όπου η ταχύτητα αλλαγής παρτίδας και η ευελιξία ως προς το υπόστρωμα επηρεάζουν απευθείας το τελικό αποτέλεσμα.