في بيئة الإنتاج، تؤدي الأجزاء المعقدة والأسطح غير المستوية إلى ظهور مناطق غير معالجة بشكل كافٍ. تعمل مصابيح الأشعة فوق البنفسجية العادية بشكل جيد على الأسطح المستوية، لكن عندما يكون هناك تضاريس أو عوائق في الطريق، فإن مواد التحفيز الضوئي الموجودة في الحبر والطلاءات لا تحصل على الكمية الكافية من الطاقة. وهذا يؤدي إلى ظهور حواف غير معالجة بشكل كافٍ، وفشل في الالتصاق، بالإضافة إلى هدر المواد.
بدأنا باستخدام مصابيح لتعقيم الماء بالأشعة فوق البنفسجية، ثم نقلنا نفس المبادئ الضوئية والحرارية إلى خطوط الطباعة. الهدف هو توجيه الطاقة إلى المكان الذي تحتاجه السطوح بالضبط.
ما هو مهم في هذا النظام؟ نستخدم مصدر طاقة على شكل بخار الزئبق عالي الضغط، معضب ليصدر ضوءًا في نطاقي 365 نانومتر و385 نانومتر، وهما النطاقان اللذان يمتصهما مواد التحفيز الضوئي. تصل شدة الإشعاع إلى 1200 ميليواط/سم² في النقطة المركزية، لذا يمكننا تعديل الشدة بين 800 و2500 ميليجول/سم² حسب الحاجة.
المرايا مصنوعة من الألومنيوم عالي النقاء، مع طلاء ثنائي اللون. تساعد هذه المرايا في توجيه الضوء وتقليل الإشعاع تحت الأحمر، بحيث تظل درجة حرارة السطح ضمن الحدود المسموح بها. كما أن الغلافات المصنوعة من الكوارتز خالية من الأوزون، بالإضافة إلى نظام التبريد بالهواء، يساعد في الحفاظ على استقرار درجة الحرارة، مما يجعل منحنى إخراج الضوء ثابتًا على مدار فترة استخدام الجهاز. تعمل هذه الأجهزة لأكثر من 5000 ساعة دون أن يقل مستوى الإشعاع بأكثر من 5%.
لماذا ينجح هذا النهج في خطوط الإنتاج؟ نقوم بدمج عناصر تسخين خاصة بالأشعة فوق البنفسجية في محطات المعالجة، للتحكم في توزيع الطاقة حول العوائق والتضاريس. يتم توجيه الضوء إلى مسار الطباعة، ويتم تعديل شدة الإشعاع في المناطق المختلفة، وبذلك تختفي المناطق غير المعالجة.
النتيجة هي ربط متسق بين الأجزاء المختلفة، وزيادة سرعة الطباعة، وتقليل عدد عمليات الطباعة المتكررة. كما يتم توفير الطاقة، لأن كفاءة المرايا تقلل من الإشعاع الزائد، والإخراج الضوئي المستقر يمنع التعرض الزائد للأجزاء الرقيقة.
ما الذي يجب أخذه في الاعتبار؟ يتطلب التركيب مطابقة شكل الغلاف والمرايا مع خصائص الطباعة وخصائص الحبر المستخدم. يجب تخصيص وقت من 2 إلى 4 أسابيع لتصنيع المرايا والمكونات اللازمة للتركيب.
يجب أيضًا التحقق من حدود درجة حرارة السطح، والتأكد من توافق النطاق الضوئي مع موردي الحبر. نطاق 365 نانومتر و385 نانومتر يكفي لمعظم الحالات، لكن بعض أنواع الحبر قد تحتاج إلى نطاق 405 نانومتر.