Τόσο η σκλήρυνση με υπεριώδη ακτινοβολία (UV) όσο και η σκλήρυνση με δέσμη ηλεκτρονίων (EB) χρησιμοποιούν ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, η οποία διαφέρει από τη σκλήρυνση με θερμότητα IR (υπέρυθρη). Παρόλο που η UV (υπεριώδης) και η EB (δέσμη ηλεκτρονίων) έχουν διαφορετικά μήκη κύματος, και οι δύο μπορούν να προκαλέσουν χημικό ανασυνδυασμό στους ευαισθητοποιητές του μελανιού, δηλαδή, διασύνδεση υψηλού μοριακού βάρους, με αποτέλεσμα την άμεση σκλήρυνση.
Αντίθετα, η σκλήρυνση με υπέρυθρη ακτινοβολία λειτουργεί θερμαίνοντας το μελάνι, παράγοντας πολλαπλά αποτελέσματα:
● Εξάτμιση μικρής ποσότητας διαλύτη ή υγρασίας,
● Μαλάκυνση του στρώματος μελανιού και αυξημένη ροή, που επιτρέπει την απορρόφηση και το στέγνωμα,
● Οξείδωση επιφάνειας που προκαλείται από θέρμανση και επαφή με τον αέρα,
● Μερική χημική σκλήρυνση ρητινών και ελαίων υψηλού μοριακού βάρους υπό θερμότητα.
Αυτό καθιστά την σκλήρυνση με υπέρυθρη ακτινοβολία μια πολύπλευρη και μερική διαδικασία ξήρανσης, αντί για μια ενιαία, πλήρη διαδικασία σκλήρυνσης. Τα μελάνια με βάση διαλύτες διαφέρουν και πάλι, καθώς η σκλήρυνσή τους επιτυγχάνεται 100% με εξάτμιση διαλύτη με τη βοήθεια της ροής του αέρα.
Διαφορές μεταξύ σκλήρυνσης με υπεριώδη ακτινοβολία και EB
Η σκλήρυνση με υπεριώδη ακτινοβολία (UV) διαφέρει από τη σκλήρυνση με ηλεκτρομαγνητική ακτίνα (EB) κυρίως ως προς το βάθος διείσδυσης. Οι ακτίνες UV έχουν περιορισμένη διείσδυση. Για παράδειγμα, ένα στρώμα μελανιού πάχους 4–5 µm απαιτεί αργή σκλήρυνση με υπεριώδη ακτινοβολία υψηλής ενέργειας. Δεν μπορεί να σκληρυνθεί σε υψηλές ταχύτητες, όπως 12.000–15.000 φύλλα ανά ώρα στην εκτύπωση όφσετ. Διαφορετικά, η επιφάνεια μπορεί να σκληρυνθεί ενώ το εσωτερικό στρώμα παραμένει υγρό—σαν ένα μη καλά μαγειρεμένο αυγό—με αποτέλεσμα πιθανώς να λιώσει ξανά και να κολλήσει η επιφάνεια.
Η διείσδυση της υπεριώδους ακτινοβολίας ποικίλλει επίσης σημαντικά ανάλογα με το χρώμα του μελανιού. Τα μελάνια ματζέντα και κυανό διεισδύουν εύκολα, αλλά τα μελάνια κίτρινο και μαύρο απορροφούν μεγάλο μέρος της υπεριώδους ακτινοβολίας, ενώ το λευκό μελάνι αντανακλά μεγάλο μέρος της. Επομένως, η σειρά στρώσεων χρώματος στην εκτύπωση επηρεάζει σημαντικά τη σκλήρυνση με υπεριώδη ακτινοβολία. Εάν υπάρχουν μαύρα ή κίτρινα μελάνια με υψηλή απορρόφηση υπεριώδους ακτινοβολίας στην κορυφή, τα υποκείμενα κόκκινα ή μπλε μελάνια ενδέχεται να μην σκληρύνουν επαρκώς. Αντίθετα, η τοποθέτηση κόκκινων ή μπλε μελανιών στην κορυφή και κίτρινου ή μαύρου από κάτω αυξάνει την πιθανότητα πλήρους σκλήρυνσης. Διαφορετικά, κάθε στρώση χρώματος ενδέχεται να απαιτεί ξεχωριστή σκλήρυνση.
Η σκλήρυνση EB, από την άλλη πλευρά, δεν παρουσιάζει διαφορές ανάλογα με το χρώμα και διαθέτει εξαιρετικά ισχυρή διείσδυση. Μπορεί να διεισδύσει σε χαρτί, πλαστικό και άλλα υποστρώματα, ακόμη και να σκληρύνει και τις δύο πλευρές μιας εκτύπωσης ταυτόχρονα.
Ειδικές Σκέψεις
Τα λευκά μελάνια υποστρώματος είναι ιδιαίτερα δύσκολα για σκλήρυνση UV επειδή αντανακλούν την υπεριώδη ακτινοβολία, αλλά η σκλήρυνση EB δεν επηρεάζεται από αυτό. Αυτό είναι ένα πλεονέκτημα του EB έναντι της UV.
Ωστόσο, η σκλήρυνση EB απαιτεί η επιφάνεια να βρίσκεται σε περιβάλλον χωρίς οξυγόνο για να επιτευχθεί επαρκής απόδοση σκλήρυνσης. Σε αντίθεση με την υπεριώδη ακτινοβολία, η οποία μπορεί να σκληρυνθεί στον αέρα, η EB πρέπει να αυξήσει την ισχύ της περισσότερο από δεκαπλάσια στον αέρα για να επιτύχει παρόμοια αποτελέσματα - μια εξαιρετικά επικίνδυνη λειτουργία που απαιτεί αυστηρές προφυλάξεις ασφαλείας. Η πρακτική λύση είναι να γεμίσετε τον θάλαμο σκλήρυνσης με άζωτο για να αφαιρέσετε το οξυγόνο και να ελαχιστοποιήσετε τις παρεμβολές, επιτρέποντας σκλήρυνση υψηλής απόδοσης.
Στην πραγματικότητα, στις βιομηχανίες ημιαγωγών, η απεικόνιση και η έκθεση σε υπεριώδη ακτινοβολία διεξάγονται συχνά σε θαλάμους γεμάτους με άζωτο και χωρίς οξυγόνο για τον ίδιο λόγο.
Επομένως, η σκλήρυνση EB είναι κατάλληλη μόνο για λεπτά φύλλα χαρτιού ή πλαστικές μεμβράνες σε εφαρμογές επίστρωσης και εκτύπωσης. Δεν είναι κατάλληλη για πιεστήρια τροφοδοσίας φύλλων με μηχανικές αλυσίδες και λαβίδες. Η σκλήρυνση UV, αντίθετα, μπορεί να λειτουργήσει στον αέρα και είναι πιο πρακτική, αν και η σκλήρυνση UV χωρίς οξυγόνο σπάνια χρησιμοποιείται σε εφαρμογές εκτύπωσης ή επίστρωσης σήμερα.
Ώρα δημοσίευσης: 09 Σεπτεμβρίου 2025
