Jak druk UV na drewnie porównuje się do tradycyjnych metod druku na drewnie?

Utwardzanie natychmiastowe w porównaniu z wnikaniem w strukturę drewna

Podstawowa różnica między drukowaniem atramentem UV a tradycyjnym drukiem na drewnie wynika z zachowania atramentu po jego dotarciu na powierzchnię. Druk sitowy i druk tamponowy opierają się zwykle na atramentach rozpuszczalnikowych lub wodnych, które muszą wsiąknąć w włókna drewna, aby wyschnąć. Ten proces wnikania może być nieprzewidywalny, zwłaszcza na drewnach o gęstej strukturze, takich jak klon, lub na drewnach o dużej zawartości tanin, jak cedr. Druk UV inkjet wybiera zupełnie inną ścieżkę: atrament pozostaje dokładnie na powierzchni drewna i utwardza się niemal natychmiast pod działaniem intensywnego światła ultrafioletowego. Nie ma okresu absorpcji ani oczekiwania na parowanie. Dla zespołu produkcyjnego w zakładzie meblowym w Karolinie Północnej przejście z druku sitowego na druk UV inkjet oznaczało, że wreszcie można było drukować wyraźne białe loga na ciemno lakierowanym dębie bez rozmywania się atramentu w strukturze drewna i przekształcania grafiki w mgliste cienie samej siebie. To właśnie to zadanie przez miesiące stanowiło poważny problem z powodu odrzuceń, ponieważ atrament rozpuszczalnikowy nadal przemieszczał się wzdłuż kapilarnych struktur drewna.

Gdy nieregularności powierzchni przestają być problemem

Drewno nie jest materiałem płaskim, niezależnie od tego, jak dobrze zostało wyszlifowane. Tradycyjne metody kontaktowe, takie jak druk sitowy, zakładają bezpośredni kontakt rakla i siatki z powierzchnią drewna. Najmniejsze ugięcie, węzeł lub nieregularność po szlifowaniu powodują powstanie przerwy, przez którą farba nie jest prawidłowo przenoszona. Wynikiem są brakujące obszary lub rozmyte krawędzie. Druk UV inkjet jest metodą bezkontaktową. Głowa drukująca unoszą się nad powierzchnią drewna, strzelając kroplami farby z wystarczającą precyzją, aby trafić w odpowiednie miejsce nawet przy subtelnych nierównościach powierzchni o wysokości do około milimetra. Ta możliwość całkowicie zmienia zasady gry w przypadku drukowania na deseczach z naturalnymi krawędziami, odzyskanym drewnie z budynków wiejskich lub teksturze z okleiny. Specjalistyczna firma produkująca tablice reklamowe w Kolorado stwierdziła, że wskaźnik odrzuceń przy wyrobach z sosny o charakterze rustycznym spadł z około dwunastu procent przy stosowaniu druku sitowego do poniżej dwóch procent po przejściu na druk UV inkjet – wyłącznie dlatego, że drukarka nie wymaga już idealnie płaskiej podłoża, aby uzyskać czysty i wyraźny nadruk.

Równanie szybkości w skali produkcji

Różnice czasowe między tymi dwiema metodami stają się dramatyczne wraz ze wzrostem objętości produkcji. Druk sitowy wymaga przygotowania, pokrycia sita emulsją światłoczułą, naświetlenia, wyprania i rejestracji dla każdego koloru. Zadanie czterokolorowe na płytach drewnianych może zająć aż czterydzieści pięć minut przygotowania przed uzyskaniem pierwszego akceptowalnego egzemplarza. Druk UV inkjet uruchamia się bezpośrednio z pliku cyfrowego. Czterokolorowy druk pełnopowierzchniowy na płycie z brzozy o wymiarach 24 × 18 cali może rozpocząć się w ciągu kilku sekund od przetworzenia grafiki. Rzeczywista prędkość druku zależy od klasy urządzenia, ale przemysłowe plotery UV typu flatbed osiągają zwykle wydajność od piętnastu do dwudziestu metrów kwadratowych na godzinę przy druku na sztywnych podłożach drewnianych. Poniższa tabela przedstawia rzeczywiste konsekwencje kosztowe obu podejść.

Zakres kolorów bez zgadywania

Tradycyjne drukowanie na drewnie często wymusza kompromis między intensywnością barw a trwałością. Stężenie pigmentu w tuszach rozpuszczalnikowych staje się przytłaczające, gdy wnikają one w ciemniejsze struktury ligniny drewna. Aby zrekompensować ten efekt, drukarnie stosują nadruk lub grube podkładki białe, co zwiększa koszty pracy i materiałów. Tusz UV do drukarek atramentowych zawiera znacznie wyższe stężenie pigmentu i pozostaje na powierzchni materiału, dzięki czemu ta sama biała podkładka może być nanoszona cieńszym warstwą i daje jaśniejszy efekt. Kanały CMYK plus biały oraz opcjonalny lakier zapewniają szerszy efektywny zakres kolorów na drewnie, w tym głębokie odcienie niebieskiego i nasyczone czerwone, których trudno utrzymać metodą sitodruku przez cały czas pracy bez ciągłej korekty lepkości tuszu. Natychmiastowe utwardzanie zapobiega również rozmyciu kropek (dot gain), czyli rozpraszaniu się wilgotnych kropek tuszu przed ich wyschnięciem – zjawisku, z którym trzeba stale walczyć przy drukowaniu na porowatych powierzchniach drewna za pomocą systemów z tuszami rozpuszczalnikowymi.

Wymagania dotyczące trwałości w rzeczywistych warunkach eksploatacji

Istnieje utrwalona mityczna opinia, że nadruki UV na drewnie łatwo się odłupują lub zadzierają. Wczesne generacje farb UV sprzed ponad dziesięciu lat rzeczywiście miały problemy z elastycznością na podłożach, które rozszerzały się i kurczyły w zależności od wilgotności powietrza. Nowoczesne formuły są inne. Niezależne badania przeprowadzone przez stowarzyszenie branżowe RadTech wykazały, że współczesne farby UV utwardzane promieniowaniem mogą wytrzymać ponad 500 cykli testu ścierania Tabera przy użyciu odpowiedniego podkładu. Natomiast nadruki sitodrukowe farbami rozpuszczalnikowymi na drewnie często szybciej blakną lub pękają, ponieważ wiązka dalej utlenia się w czasie. UV druk atramentowy nie jest jednak uniwersalnym rozwiązaniem pod względem trwałości. Na oleistych egzotycznych gatunkach drewna, takich jak tek czy różanek, przyczepność wymaga zastosowania podkładu niezależnie od metody nadruku – w przeciwnym razie farba ostatecznie oderwie się wzdłuż naturalnej warstwy oleistej. Pomijanie tej rzeczywistości spowodowało wiele porażek wśród początkujących użytkowników.

Rzeczywisty sposób obliczania korzyści wynikających ze zmiany technologii

Decyzja między drukowaniem atramentem UV a tradycyjnymi metodami nie sprowadza się wyłącznie do jakości wydruku. Obejmuje ona ponowne obliczenie kosztów pracy, zapasów i odpadów. Druk sitowy wiąże kapitał w siatkach, które należy przechowywać, odzyskiwać i ostatecznie wymieniać. Wymaga także wykwalifikowanych operatorów zrozumieniających odległość od kontaktu, twardość gumiaka oraz mechanikę ruchu zalewania. Druk UV inkjet przesuwa wymagania dotyczące umiejętności w kierunku cyfrowego przygotowania do druku oraz rutynowej konserwacji głowic drukujących i lamp UV. Zmienny koszt jednego wydruku w technologii UV inkjet jest zwykle wyższy niż koszt długiej serii elementów wydrukowanych sitowo, jednak eliminacja minimalnych ilości zamówienia oraz redukcja odrzutów często sprawiają, że całkowity koszt posiadania staje się korzystniejszy dla druku cyfrowego przy nakładach poniżej około 200 sztuk. Powyżej tego progu druk sitowy nadal zapewnia korzyść kosztową na jedno zdjęcie w wielu zakładach.

Krótkie serie druku na drewnie – niezależnie od zastosowania, takiego jak spersonalizowane markowanie mebli, nagrody indywidualne czy opakowania prototypowe – coraz częściej realizowane są za pomocą drukarek UV inkjet, ponieważ tradycyjne metody druku nigdy nie były zaprojektowane do produkcji pojedynczych sztuk. Sprzęt Nova Inkjet został zaprojektowany z myślą o tym przesunięciu i oferuje konfiguracje dostosowane do środowisk produkcyjnych, w których szybkość przełączania między zadaniami oraz elastyczność w zakresie materiałów podłoża mają bezpośredni wpływ na wynik finansowy.