왜 갈륨 아이오디드 UV 램프가 실제로 공장에서 효과적으로 작동하는가?
저는 인쇄 공장들을 많이 방문해봤습니다. 정확히 말하자면, 약 3,000곳 정도입니다. 그러다가 한 가지 문제를 발견했습니다. 실험실에서는 UV 램프가 어떤 역할을 할 수 있다고 하지만, 실제로 공장에서 사용할 때는 그렇지 않았습니다.
일반적인 수은 램프는 기본적인 작업에는 적합하지만, 두꺼운 잉크층이나 비투과성 표면에 도포된 특수 코팅을 경화시키려 하면 문제가 생깁니다. 그래서 우리는 갈륨 아이오디드(GaI) 램프를 사용하기로 했습니다.
갈륨 아이오디드 램프는 빛의 파장을 더 긴쪽으로 바꿉니다. 다시 말해, UV 광선이 표면에 부딪혀 반사되는 것이 아니라, 잉크 깊숙이 침투합니다.
“표면만 경화되는 현상”
표면만 경화시키면, 제가 “표면 효과”라고 부르는 현상이 발생합니다. 표면은 마른 것처럼 보이지만, 그 아래는 여전히 젖어 있습니다. 그 결과, 잉크가 기판에서 쉽게 벗겨집니다. 이건 정말 문제입니다.
우리는 갈륨 아이오디드 램프의 파장을 300nm에서 450nm 사이로 조절하여, “아래쪽부터 경화”될 수 있도록 합니다. 그렇게 하면, 보통 UV 광선을 차단하는 역할을 하는 짙은 색의 흰색 잉크도 완전히 경화됩니다.
열과 하드웨어
물론, 단점도 있습니다. 이 램프들은 많은 에너지를 방출하기 때문에 매우 뜨거워집니다.
온도 변화로 인해 유리가 깨지지 않도록 특수한 석영 커버를 사용합니다. 하지만 그냥 아무 밸러스트에나 연결해서는 안 됩니다. 정확한 전력 공급이 필요합니다. 그렇지 않으면 전극이 너무 빨리 손상됩니다.
또 한 가지, LED에서 갈륨 아이오디드 램프로 전환할 경우, 준비가 필요합니다. 갈륨 아이오디드 램프는 더 뜨거워집니다. 만약 냉각팬의 성능이 낮다면, 잉크가 굳기도 전에 기판이 변형될 수 있습니다. 반드시 공기 흐름을 잘 조절해야 합니다.
실제 작업 속도
우리는 단 몇 밀리초 안에 작업을 완료해야 하는 고속 생산 라인을 위해 이 램프들을 개발했습니다.
램프의 길이와 와트수를 조절함으로써, 인쇄물 위의 “젖은 부분”을 없앨 수 있습니다. 그냥 전원을 연결하고, 컨베이어의 속도를 설정한 다음, 갈륨 아이오디드 램프가 작업을 처리하도록 하면 됩니다. 폴리머의 화학적 반응을 처리해주므로, 별도로 신경 쓸 필요가 없습니다.