浅谈移印设备及所用UV固化油墨的发展

    在移印机上使用伺服驱动机构在移印机市场的高端日益增多。当你有一系列印刷作业的时候，此举优点特别明显。回想起过去的作业就是键入代码以进行适当设定的简单问题。今天，进给机构十分精准，气动传功系统的用户在开始使用伺服驱动系统时看到实际上消失的位置容差。如果你的工厂买不起伺服驱动的印刷机，则应考虑伺服驱动的进给系统特别是梭式进给系统。

    日益引起人们兴趣的另一个方面是在移印当中使用UV固化油墨。UV固化的网版印刷油墨不含有溶剂，而移印中使用的UV固化油墨必须含有溶剂。普通的溶剂基移印油墨含有约60%的溶剂，而UV固化的移印油墨则含有30%的溶剂。制造厂家尚不能去除油墨中的溶剂，因为溶剂的挥发使得油墨的表面发黏到足以使油墨能够被移印硅橡胶头从印版的蚀刻部位粘起并在移印过程中由承印物将其从移印头处拉下。

    不含溶剂的移印UV

    油墨的研究依赖于移印头和油墨表面张力之间的表面能的差别，其次是油墨表面张力和承印物表面能之间的差别。在这些要素之间取得平衡的正确和一致已被证明是十分困难的。必须给车间安上空调，十分精确地控制表面温度。油墨的黏度和它的剪切特性也起重要作用。此外油墨必须在两印色之间固化。移印中油墨的用量太少而使油墨制造商觉得投资于UV移印油墨的研究与开发不合算也是可能的。

    UV移印油墨的目标市场量要大。一般地，移印的应用要求在印刷之后很快搬运零件，油墨具有优良的耐化学和耐机械性。这类作业属于通常使用双组分溶剂基油墨那一类。

    移印油墨也适用于四色印刷。可惜，对于CD市场来说它们来得太迟了，CD市场已转向依靠网版印刷和无水平印。这并不是说CD市场未给移印提供未来的机会，而是移印方法也要对付来自于数字印刷的竞争，数字印刷正切入到低墨量的CD市场中。

    必须用高强度UV光源来固化UV移印油墨。此固化系统一般安装在传送带的上方。另一方面，UV光源可安装在全自动进给系统中。印件必须通过特定强度的UV光照射达到一定时间以使油墨适当地固化。除了有许多多年服务于印刷业的专业的设备制造厂家，油墨供应商也常常供应固化部件。

    如果在不同的部件上印刷UV油墨，则必须能够变换UV光源的高度，才能在墨层上聚焦UV的输出能量。当然，如果反射器的聚束是一宽的光束，则这一点就不必要了。然而，需要改变曝光持续的时间才能保证墨层得到适量的UV能量以达到完全的固化。

    依据应用的情况，可以在UV固化阶段之前借助红外线元件进完全由伺服马达驱动的机器可能比较贵。如果你没做预算，则可以考虑选择气动式移印机，并将它和伺服传动零件移动系统结合以达精确的定位行预热（图3）。这常常可以驱赶掉残留的溶剂且有助于油墨在固化前使表面平滑。不然UV固化过程很快，以至于网点印刷时，墨层表面可能粗糙。

    虽然在使用UV固化油墨之前需要些许尝试，但它们也给移印带来若干好处，其中包括如下几点：

    1.减少了溶剂的含量；

    2.当油墨曝光于高的UV能量之下时，实际上墨层发生了瞬时的固化或聚合（事实上移印产生了薄薄的有助于加快固化速度的墨层）；

    3.比起红外或热空气干燥能量消耗要少；

    4.固化的墨层的耐化学性和耐机械性很好；

    5.印刷之后几乎可以立即搬运印好的部件。

    和使用任何一种油墨一样，在生产之前都要进行试验。UV固化的油墨需要承印物的表面能至少为48达因/厘米（1达因=10－5N）才得以良好的附着。你还必须遵守材料安全数据单和产品标签上的健康和安全说明。

    UV固化油墨已在网印工业中使用多年，逐渐显露的一个问题是网印从业者如果长期接触这类油墨，他们的皮肤会对这类油墨变得过敏。结果是他们在暴露于UV油墨时会发生不良反应，很像严重的变态反应。于是他们就再也不能使用UV固化的油墨了。

    穿戴合适的个人防护用品是UV油墨使用者必须做到的。腈橡胶手套很适合于手的防护。除了便于移印而添加的溶剂以外，UV油墨不会有蒸气跑出来。除了在高的UV能量下之外，油墨不会干燥，如果它溅到衣服上，仍然是不干的。在这种情况下，就应该换洗衣服。

    还要记住的是，UV固化油墨通常会产生臭氧，它是一种有毒的气体，必须排出印刷车间。在排出的气流当中臭氧会很快地分解。在封闭的油盅流行之前，笔者多年前第一次在移印中使用UV固化的油墨。自那时以来，油墨技术在进步着，固化系统更加可靠，油墨在油盅中更加稳定。如果将UV移印油墨用于开放式油盘系统，则须添加少量溶剂才能使油墨中的溶剂达到正确的平衡。

    可以从油墨制造商处拿到UV油墨的技术数据表，且必须遵循他们的建议。说到溶剂基油墨，当它们变得干燥时有着很宽的宽容度。UV固化的油墨变量很少，良好的过程控制甚为关键，否则油墨的性能不会好。

    再要说明的一点是承印物的表面能应为48达因/厘米（1达因=10－5N）或更多。如果把一层UV固化的油墨印在另一层上面，或在印第二层之前第一层油墨完全固化，则墨层之间的附着作用就不会好。这是因为完全固化的UV墨层的表面能很低，它会妨碍第二层油墨很好地附着。可以在油墨中加些添加剂以改善附着性，但我的建议是最好在印第一层油墨后4个小时内印第二层油墨。虽然UV固化的油墨在暴露于UV光源下会立即由液体变为固体，但墨层内的聚合作用会持续24h。

    今天的UV固化移印油墨是一种富有生命力的商品，可从大多数主要的移印油墨和机械供应商处得到。你必须了解所要求的操作程序。如果你遵守这些要求，在用UV油墨进行移印的时候，不同大小和形状的部件在固化系统聚集UV能量的时候需要调节UV灯的高度，在使用具有广泛能量分布的反射装置（抛物线形或多面形）的系统时，通过调节曝光时间而不是灯的高度，就可以达到适当的固化效果就会取得良好的效果。

    移印和激光打标相结合

    很多移印机供应商现在专心地销售激光打标系统。这两种技术之间有一个十分清晰的配合作用。不使用油墨的产品标记与传统的冲击打标和化学腐蚀相比使激光标记有一个清晰的边缘，后两种技术在工具（刀片、锯条等）市场中很通用。激光打标既快又精确，它可以加工许多不同的材料，它涉及某些塑料，包括暴露于激光下时变色塑性化合物中的材料。这种系统可用于去除零部件（如汽车仪表、显示器）上的漆层。

    移印和激光打标之间配合作用最为明显的地方是制作用于移印的印版。激光普遍用于刻蚀钢质移印印版和不太耐用的金属箔版。激光器直接安装在移印机的旁边并使进入到移印机中的金属箔版成像。在移印机用这印版印了所要数量的印件以后，印版通过印版夹转换角度，之后一块新的印版送给移印机。这种优良的系统生成短版活用的高质量的移印图像，其中有用于如断路器的批号和日期代码。

    这种系统有可能用连续的编码或生成不连续的图像。但是这些应用均需使用大量的版材，其成本必须通过最终的印件价格来证明合理性。

    激光打标和移印结合的另一个应用是在你想用永久性的标记装饰金属表面并用色料填充这些标记的时候。在这种情况下，激光在金属表面生成烧蚀的痕迹，而移印则把油墨填充到此痕迹之中。这种方法早已用在某些现代的水龙头和洗涤间的零部件上，其中“热”和“冷”的标识被分别涂以红色和蓝色。

    对未来的考虑

    移印工业下一步走向哪里？我的猜想是某些高端的移印应用会与笛卡尔自动装置（移动的主轴为其线性化的自动装置）和喷墨印刷头相结合。这些自动装置可将一个数字印刷头移过一有形物体，随着此物体的轮廓移动并印刷所要求的条形图像。印刷图像的质量依赖于许多参数，但主要的是软件和喷墨印刷头的大小和分辨率。此自动装置的定位精度可达±0.001mm。这些装置甚至可装有视频系统并在Internet上编程序。用户经常与我探讨有关不规则物体和容器的直接数字印刷系统方面的信息。我虽目前没有这样系统的信息，但我知道正在开发它们。

    关于喷墨印刷对移印以及任何其他模拟印刷方法的影响很容易变成幻想狂。然而，除了现在能买到的低成本的半自动机器以外，仍然有一个全手动移印机市场。

    那么喷墨数字印刷为什么会取代移印呢？

    不会，至少不完全会。不会的理由包括这样的事实：只有有限范围的油墨化学药品可通过喷墨印刷头的喷嘴射出，比较而言，移印机能够使用多种不同的油墨系统以适合它所能够印刷的许多承印物并适合印件的使用环境。

    此刻，任何一种牵涉到不规则部件的印刷作业最适合于移印或其他模拟的方法，像网版印刷、热压凸印、热转印和用模内注塑装饰。复杂立体物体的数字印刷最终会在市场中有一适当位置，但只有时间才能说清它会占有多大份额。

    事实是由于在这个领域对彩色印刷的要求持续增加，移印技术的机会也会持续增加，真正的问题是那些机会是出现在具有成熟经济的国家呢还是出现在仍在发展的国家，我们希望两者都是。