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UV LED: Innovación tecnológica

Cada vez más, observamos cómo los usuarios dentro del sector de la  impresión y de la industria gráfica apuestan por incorporar la tecnología de  lámparas UV Led en sus procesos de secado (polimerizado) y curado.

Tradicionalmente se han usado lámparas de arco de mercurio para este  proceso de secado, pero actualmente la tecnología UV-Led se consolida  como una tecnología más eficiente, sobre todo desde el punto de vista  energético, y ha demostrado ser una excelente solución para la industria.

En este artículo te contamos cómo funciona esta técnica de secado, te  presentamos los UV Leds de nuestra marca representada Lrandae y  preguntamos a algunos expertos del sector de la impresión sobre el uso de  esta tecnología.

¿Qué es el Secado UV-Led?​

lámpara UV LED

El secado UV-Led es una técnica que utiliza la energía que generan los  diodos de luz en el espectro violeta para tratar tintas, barnices, adhesivos y  otros materiales compatibles con esta tecnología de secado.

¿Cómo funciona el UV-Led?

La energía generada por la luz UV provoca una reacción química. La tinta se  mantiene líquida (monómero) hasta que se expone a la luz. Una vez esta  tinta se expone a la luz, sus moléculas empiezan a entrelazarse y acaban  formando un polímero, es decir, un sólido.

De esta manera, la tinta es líquida cuando está en los cabezales de  impresión, evitando posibles obstrucciones, pero una vez se imprime sobre  el soporte, se pueden fijar rápidamente sin necesidad de aplicar  revestimientos superficiales especiales ni secado térmico. Tras este proceso  de secado, las tintas UV son insolubles, por lo que podemos imprimir  múltiples capas para crear imágenes con texturas, volumen, etc.

Ventajas del secado UV-Led

Bajo consumo energético  
Una unidad UV-Led irradia aproximadamente 18 a 25 W / cm2 y consume  adicionalmente la refrigeración líquida de los leds y el circuito de control de  salida. Si comparamos con las lámparas de secado convencionales, estas  últimas consumen un total aproximado de 5KW/ lámpara para un ancho de  420 mm. En cuanto a exposición, el consumo medido en energía lumínica  es 20 w / cm2 contra 120 w/ cm2 de potencia del sistema convencional.

Además, hay que tener en cuenta que las unidades UV-Led se encienden y  apagan de forma instantánea, por lo que se optimiza el consumo. Por el  contrario en el sistema de secado convencional, las lámparas siempre están  encendidas con tensión de mantenimiento y cuando se apagan es  necesario dejarlas enfriar por completo antes de utilizar de nuevo.

Mayor vida útil

La vida útil de una unidad UV-Led es de 20.000 – 25.000 horas  aproximadamente, en función de la disipación del calor. Por ejemplo, si un  unidad de secado UV-Led funciona 16h/día bajo el mínimo estimado de vida  útil (20.000 horas), esta lámpara UV-Led duraría 1.250 días, es decir, unos 5  años. Si comparamos con la vida útil de una lámpara de secado  convencional, esta suele tener una vida útil aproximada de 1.000  -1.500horas. En este caso, con la lámpara funcionando a 8 horas diarias,  tendrá que ser substituida a los 125 días, es decir, unos 6 meses desde su  instalación aproximadamente.

No genera ozono  
Por su composición, esta tecnología no genera ozono, por lo que no se  necesita ningún tipo de ventilación especial para su eliminación, con la  ventaja añadida de no tener fugas térmicas a través de éstos sistemas de  ventilación.

Intensidad de luz ajustable  
El volumen de luz se puede controlar constantemente entre cero y la  potencia máxima de salida. Se puede variar la corriente o ajustar los LED  individuales de forma selectiva (por lámpara) de este modo, siempre se  dispone de la intensidad adecuada. Con las lámparas convencionales, la  corriente eléctrica debe mantenerse siempre por encima de un valor fijo  para poder mantener la descarga, aunque la potencia de trabajo también  es ajustable.

El material no sufre sobrecalentamiento  
Con el UV-Led, la temperatura del chip está refrigerada por agua con lo cual  el material (bobina) no se calienta. Además, al emitir luz UV con un pico de  385-395 nm, las impresoras que incorporan esta tecnología pueden  manejar distintos materiales que serían altamente vulnerables al calor si  usáramos lámparas de secado convencional.

Soluciones de secado Lrandae: UV LED  

En Zonten representamos y distribuimos la marca Lrandae, empresa  puntera en la producción de procesos de secado UV Led.

Soluciones de secado Lrandae: UV LED 

Algunas de las características principales de los sistemas de secado UV Led  Lrandae:

  • Equipos eficientes, de fácil manejo y económicos.
  • Cuentan con una larga vida útil que se sitúa por encima de las  15.000h y cuenta con velocidad de hasta 200M/min, monitoreo y  sistemas de protección múltiple para garantizar un proceso seguro,  sin fallos y eficiente.
  • Cuenta con un chip altamente integrado. Emite una alta intensidad  de luz, hasta 40W/cm2. Asegura la conmutación instantánea, sin  precalentamiento y regulación continua.
  • No genera emisiones de ozono ni gases nocivos. Permite un ahorro  de energía y es responsable con el medio ambiente.
  • Cuenta con una fuente de luz fría por lo que el aumento de la  temperatura del material es muy bajo.

¿Que opinan nuestros expertos?

Hemos preguntado a expertos en el sector que conocen de primera mano  la tecnología UV Led:

A qué nivel están actualmente las tintas para UV led en comparación  con las tintas para UV convencional? Que se espera de cara al futuro?  

En cuestión de productos estándares, los portfolios de las dos tecnologías son  idénticos. Es decir, cuatricromías y tintas directas son equiparables en  intensidad y resistencias tanto físicas, como químicas, pero mucho más fiables  en capacidad de polimerización las LED que las estándares. Esto, es gracias a  que en LED el espectro de longitud de onda es mucho más reducido ( 385  nanómetros) que en un UV convencional (de 100 a 400 nanómetros).  

Los barnices estándares LED, también están a la altura de los UV, pero barnices  especiales ( tipo reléase, etc.), aún no se pueden comparar con los resultados de  los UV actuales. Así mismo pasa con productos metalizados y otras  especialidades (termocrómicas, etc.).  

De cara al futuro, está claro. El LED ha venido para quedarse. Todo son  ventajas, tanto a nivel económico (ahorros en consumo energético y  consumibles), como sostenibilidad ( De-inkability) y seguridad alimentaria y  farmacéutica (Low Migration).  

Ferran Campos​, ​Siegwerk ​Sales Manager Sheetfed & Narrow Web Spain

¿Es rentable instalar UV led en vez de UV convencional hoy en día?  
Actualmente la tecnología UV convencional sigue cubriendo la mayoría de  aplicaciones, pero cada vez más, vemos cómo la tecnología UV led es mucho  más rentable. Por ejemplo, nosotros recomendamos en configurar las  impresoras offset semi rotativas con secadores UV led para la cuatricromía  offset y flexografía para el resto de unidades de impresión, como la serigrafía,  mantener los secadores UV convencionales.  

En flexo UV la tecnología predominante hoy en día és la UV convencional. Yo  aconsejaría UV led en el caso de que la impresora se quiera especializar en  materiales plásticos en los que se ha demostrado mejor resultado en secado y  anclaje a altas velocidades. 

Enric Vela​, Maquinaria ​Esagraf ​. Director comercial

¿Cuál es la principal ventaja de la tecnología Led sobre materiales fílmicos y  adhesivos? 

Uno de los principales factores en el momento de la impresión que incide sobre  los materiales fílmicos es el calor. La superficie de cristal de la lámpara  convencional alcanza temperaturas muy elevadas. No solo emite luz UV, sino  también luz visible, luz infrarroja y radiación infrarroja lejana, hasta el punto de que ciertos materiales adhesivos pueden sobrecalentarse y sufrir distorsión, los  Polipropilenos y Polietilenos y co-extruidos son los principalmente afectados.  

En esta misma línea también se suman los efectos del calor sobre los adhesivos,  especialmente los hotmelt, estos por su morfología son sensibles al calor  produciendo “bleeding” o sangrado en el momento del converting y en especial  materiales adhesivos que requieren altos gramajes de adhesivo por el tipo de  aplicación y sustrato sobre el cual están aplicadas las etiquetas.  Para poder tener un anclaje y secado de las tintas adecuado a las actuales  lámparas UV, los fabricantes de material autoadhesivo se han visto obligados a  desarrollar top coatings especiales para paliar las exigencias del mercado en  cuanto a secado y efecto de las tintas sobre los diferentes materiales.  

En definitiva, la tecnología Led resulta atractiva para los materiales e  impresores por sus propiedades de secado casi instantáneo que eliminan el  efecto negativo sobre los materiales, además de su capacidad de adherirse a  una amplia gama de papeles y films. 

Jordi Pérez​, ​Ritrama​, ​Director Comercial

Subvenciones por ahorro energético

Algunas empresas tienen en cuenta en sus decisiones de inversión el factor  ‘’Ahorro energético’’. Existen en España actualmente un paquete de 308  millones de euros del IDAE (Instituto para la diversificación y ahorro de la  energía) y puede resultar muy interesante solicitar una subvención a fondo  perdido por la inversión adicional en maquinaria y equipos siempre que se  pueda demostrar que el ahorro energético permite recuperar la inversión  en un tiempo razonable.

Si estás interesado en que te ayudemos a preparar un presupuesto e  informe para beneficiarte de estas subvenciones por ahorro energético y  quieres recibir más información pregunta a nuestro equipo comercial.

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