Auf dem Boden ist die Farbverschiebung kein vager „Geist“ – es handelt sich dabei um eine messbare Abweichung im Spektrum. Wenn die 405-nm-Lampe versucht, Tinte zu trocknen, die für 365 nm ausgelegt ist, können die Photoinitiatoren ihre Aufgabe nicht erfüllen. Die Monomere bleiben erhalten, die Pigmente verschieben sich – am Ende erhält man Tinten, deren Farbe nicht den Vorgaben entspricht, sowie Abfall.
Was eigentlich die Trocknung antreibt
Die UV-Trocknung ist ein photochemischer Prozess – nicht einfach nur Wärme. Quecksilberdampflampen geben bestimmte Wellenlängen ab: 254, 313, 365, 405 nm. Diese Wellenlängen werden durch die Quarzkapsel sowie den Dikroreflektor bestimmt. Ein starker Peak bei 365 nm sorgt dafür, dass die Tinte auch in dicken Schichten richtig trocknet. Bei dünnen Flexodruckfolien und Offsetdrucken sind hingegen Wellenlängen zwischen 385 und 405 nm wichtig, damit die Schichten schnell trocknen können, ohne dass die Pigmente geschädigt werden. Die Intensität der Strahlung sowie die Energiedichte (mJ/cm²) bestimmen die Geschwindigkeit der Trocknung. Die spektrale Stabilität sorgt dafür, dass die Absorption der Photoinitiatoren von Charge zu Charge konstant bleibt.
Warum das Spektrum zum Prozess passen muss
Beim Screendruck geht es um die Aufbauweise der Tinte – daher ist ein 365-nm-dominiertes Spektrum ideal, um die Tinte zu trocknen, ohne dass die Oberfläche klebrig bleibt. Beim Flexodruck wiederum reicht ein 385–405-nm-Spektrum aus, um die dünnen Schichten auf der Folie zu trocknen, ohne dass die Tinte gelb wird. Beim Offsetdruck benötigt man ein ausgewogeneres Spektrum, damit die dünne Schicht schnell trocknet, ohne dass die Pigmente geschädigt werden. Wenn das Spektrum der Lampe zur chemischen Zusammensetzung der Tinte passt, erhält man konstante Eigenschaften wie Glanz, Haftung und Farbe. Wenn das Spektrum nicht passt, muss man ständig mit Farbabweichungen kämpfen und die Qualitätskontrolle wiederholen.
Die Details, die Probleme verhindern
Die Leistung der Lampe nimmt mit der Zeit ab – nach 1.000 Stunden Betrieb gehen etwa 10–15 % der Strahlungsintensität verloren. Zudem verschlechtern sich durch Degradation des Reflektors und Unstimmigkeiten in der Stromversorgung die Bedingungen noch weiter. Bei der Installation muss man die Länge des Lichtbogens, die Geometrie des Reflektors sowie die Entfernung zwischen Lampe und Substrat richtig einstellen. Überprüfen Sie das spektrale Auskommen der Lampe mit einem Radiometer – nicht nur visuell anhand des blauen Glühens.
Einige Tinten benötigen quartzes Material ohne Ozon sowie eine kontrollierte Luftzufuhr, damit das Ozon die Trocknung nicht behindert. Planen Sie außerdem den Austausch der Lampen rechtzeitig, also in Zusammenhang mit den arbeitskritischen Aufgaben – und nicht erst, wenn die Lampe defekt ist.