Sur les presses à encres mélangées, les systèmes utilisant des adhésifs polymérisables par UV, en combinaison avec des pigments à base d’eau, semblent toujours présenter des problèmes lorsque le spectre émis par la lampe n’est pas adapté. On observe alors des défaillances d’adhésion entre les différentes couches, ainsi que des solvants piégés dans le film formé. La quantité de déchets générés témoigne de ces problèmes, même lorsque la chimie utilisée est correcte. Nous avons conçu un système de lampe à mercure à haute pression dans le but de contrôler le spectre émis, afin que les deux types d’encres puissent se polymériser correctement à la même vitesse de production.
Ce qui compte, du point de vue technique Une lampe à mercure à haute pression émet une large bande de lumière, avec une intensité élevée autour de 365 nm, ainsi que des lignes supplémentaires à 313 nm et 405 nm, sans oublier la lumière visible et infrarouge. L’intensité maximale et l’équilibre spectral dépendent de la densité de puissance de la lampe, de la longueur de l’arc électrique, de l’enveloppe en quartz et du revêtement dichroïque. Pour le polymérisation, ce qui importe, c’est la densité d’énergie au niveau du substrat – en mJ/cm² –, fournie pendant suffisamment de temps sous la ligne focale. Nous ajustons la longueur d’onde dominante en choisissant les bons composants en quartz et les bons revêtements, afin de favoriser l’absorption par le photoinitateur présent dans l’adhésif UV, tout en fournissant à la couche à base d’eau suffisamment d’énergie pour se lier entre elle, sans que cela provoque de surchauffe.
Pourquoi cela fonctionne bien avec des encres mélangées Sur les presses à encres mélangées, l’adhésif doit se polymériser rapidement, tandis que l’encre à base d’eau nécessite un séchage contrôlé pour éviter les bulles et les plis. En modifiant le spectre émis par la lampe, on peut stimuler le photoinitateur de l’adhésif pour un séchage rapide, puis réduire l’intensité des ondes courtes destinées à la couche à base d’eau, afin d’éviter une surchauffe. Le résultat est une fenêtre de polymérisation stable : moins de produits rejetés, une adhésion constante, et la possibilité de travailler plus vite sans risquer des défauts de polymérisation. L’énergie est dirigée là où elle est nécessaire – sans gaspillage d’énergie dans les ondes infrarouges qui ne font qu’élever la température ambiante.
Quelques réalités pratiques L’ajustement du spectre ne fonctionne que si la lampe, la géométrie du réflecteur et la distance par rapport au substrat sont appropriés. En changeant la position du plan focal du réflecteur, l’intensité en mJ/cm² change également. Il faut prévoir un temps d’amorçage avant que l’intensité ne devienne stable. La durée de vie de la lampe est mesurée en milliers d’heures, avec une diminution progressive de l’intensité. Sur les lignes de production utilisant des encres mélangées, il est nécessaire de vérifier l’emballage de la lampe et l’interface électrique avant de définir la puissance et la longueur de l’arc électrique. Il convient également de vérifier les limites de température du substrat. Même avec une réduction des ondes infrarouges, la gestion de la chaleur reste un problème important pour les longues sessions de travail.