1. Que se passe-t-il lorsque l'encre est trop cuite ?Il existe une théorie selon laquelle une exposition excessive aux rayons ultraviolets rend l'encre plus dure. Lors de l'impression d'une autre encre sur ce film durci, suivie d'un second séchage, l'adhérence entre les couches d'encre supérieure et inférieure devient très faible.
Une autre théorie suggère qu'un séchage excessif provoque une photo-oxydation de la surface de l'encre. Cette photo-oxydation détruit les liaisons chimiques à la surface du film d'encre. Si les liaisons moléculaires sont dégradées ou endommagées, l'adhérence entre la couche d'encre et une autre couche est réduite. Les films d'encre surséchés sont non seulement moins flexibles, mais aussi plus susceptibles de se fragiliser en surface.
2. Pourquoi certaines encres UV sèchent-elles plus vite que d'autres ?Les encres UV sont généralement formulées en fonction des caractéristiques de certains supports et des exigences spécifiques de certaines applications. D'un point de vue chimique, plus l'encre sèche rapidement, moins elle est flexible après séchage. Comme on peut l'imaginer, lors du séchage, les molécules d'encre subissent des réactions de réticulation. Si ces molécules forment de nombreuses chaînes moléculaires ramifiées, l'encre sèche rapidement mais sera peu flexible ; si elles forment de petites chaînes moléculaires non ramifiées, l'encre peut sécher plus lentement mais sera très flexible. La plupart des encres sont conçues en fonction des exigences de l'application. Par exemple, pour les encres destinées à la production de claviers à membrane, le film d'encre séché doit être compatible avec les adhésifs composites et suffisamment flexible pour s'adapter aux procédés ultérieurs tels que la découpe et le gaufrage.
Il est important de noter que les matières premières chimiques utilisées dans l'encre ne doivent pas réagir avec la surface du support, sous peine de provoquer des fissures, des cassures ou un décollement. Ces encres sèchent généralement lentement. Les encres destinées à la production de cartes ou de panneaux d'affichage en plastique rigide ne nécessitent pas une telle flexibilité et sèchent rapidement, selon les exigences de l'application. La vitesse de séchage de l'encre doit donc être déterminée en fonction de son application finale. Un autre point important concerne le matériel de séchage. Certaines encres sèchent rapidement, mais une faible efficacité du matériel peut ralentir ou empêcher le séchage.
3. Pourquoi le film en polycarbonate (PC) jaunit-il lorsque j'utilise de l'encre UV ?Le polycarbonate est sensible aux rayons ultraviolets d'une longueur d'onde inférieure à 320 nanomètres. Le jaunissement de la surface du film est dû à la rupture de la chaîne moléculaire causée par la photo-oxydation. Les liaisons moléculaires du plastique absorbent l'énergie des rayons ultraviolets et produisent des radicaux libres. Ces radicaux libres réagissent avec l'oxygène de l'air et modifient l'aspect et les propriétés physiques du plastique.
4. Comment éviter ou éliminer le jaunissement de la surface du polycarbonate ?L'utilisation d'encre UV pour l'impression sur film polycarbonate permet d'atténuer le jaunissement de sa surface, sans toutefois l'éliminer complètement. L'emploi de lampes de polymérisation enrichies en fer ou en gallium réduit efficacement ce jaunissement. Ces lampes limitent l'émission de rayons ultraviolets à courte longueur d'onde, évitant ainsi d'endommager le polycarbonate. Par ailleurs, un séchage optimal de chaque couleur d'encre contribue à réduire le temps d'exposition du support aux ultraviolets et, par conséquent, le risque de décoloration du film polycarbonate.
5. Quelle est la relation entre les paramètres de réglage (watts par pouce) de la lampe de polymérisation UV et les lectures que nous voyons sur le radiomètre (watts par centimètre carré ou milliwatts par centimètre carré) ?
Le watt par pouce (W/po) est l'unité de puissance de la lampe de polymérisation. Il est calculé à partir de la loi d'Ohm : volts (tension) x ampères (intensité) = watts (puissance). Le watt par centimètre carré (W/cm²) ou le milliwatt par centimètre carré (mW/cm²) représente l'éclairement maximal (énergie UV) par unité de surface lorsque le radiomètre passe sous la lampe. L'éclairement maximal dépend principalement de la puissance de la lampe. On utilise le watt pour mesurer l'éclairement maximal car il représente l'énergie électrique consommée par la lampe. Outre la quantité d'électricité reçue par l'unité de polymérisation, d'autres facteurs influencent l'éclairement maximal, tels que l'état et la géométrie du réflecteur, l'âge de la lampe et la distance entre la lampe et la surface à polymériser.
6. Quelle est la différence entre les millijoules et les milliwatts ?L'énergie totale irradiée sur une surface donnée pendant une période déterminée est généralement exprimée en joules par centimètre carré (J/cm²) ou en millijoules par centimètre carré (mJ/cm²). Elle dépend principalement de la vitesse du convoyeur, de la puissance, du nombre, de l'âge et de l'état des lampes de polymérisation, ainsi que de la forme et de l'état des réflecteurs du système de polymérisation. La puissance du rayonnement UV irradié sur une surface donnée est principalement exprimée en watts par centimètre carré (W/cm²) ou en milliwatts par centimètre carré (mW/cm²). Plus l'énergie UV irradiée sur la surface du substrat est élevée, plus l'énergie pénètre dans le film d'encre. La mesure, exprimée en milliwatts ou en millijoules, n'est possible que si la sensibilité spectrale du radiomètre répond à certaines exigences.
7. Comment garantir le bon séchage de l'encre UV ?Le séchage de l'encre lors de son premier passage dans l'unité de séchage est crucial. Un séchage optimal minimise la déformation du support, le sur-séchage, le réhumidification et le sous-séchage, et optimise l'adhérence entre l'encre et le support ou entre les couches de revêtement. Les ateliers de sérigraphie doivent définir les paramètres de production avant le lancement de la production. Pour tester l'efficacité du séchage de l'encre UV, il est possible de commencer l'impression à la vitesse minimale autorisée par le support et de réaliser un séchage sur des échantillons pré-imprimés. Ensuite, la puissance de la lampe de séchage est réglée selon les spécifications du fabricant d'encre. Pour les couleurs difficiles à sécher, comme le noir et le blanc, il est également possible d'augmenter les paramètres de la lampe de séchage en conséquence. Après refroidissement de la feuille imprimée, l'adhérence du film d'encre peut être vérifiée par la méthode d'ombrage bidirectionnel. Si l'échantillon réussit le test sans problème, la vitesse du convoyeur papier peut être augmentée de 3 mètres par minute. L'impression et les tests peuvent alors être effectués jusqu'à ce que le film d'encre perde son adhérence au support. La vitesse du convoyeur et les paramètres de la lampe de polymérisation sont alors enregistrés. Ensuite, la vitesse du convoyeur peut être réduite de 20 à 30 % en fonction des caractéristiques du système d'encre ou des recommandations du fournisseur.
8. Si les couleurs ne se chevauchent pas, dois-je m'inquiéter d'un durcissement excessif ?Le surcuisson se produit lorsque la surface d'un film d'encre absorbe trop de lumière UV. Si ce problème n'est pas détecté et résolu à temps, la surface du film d'encre durcira progressivement. Bien entendu, tant que nous n'effectuons pas de surimpression couleur, ce problème est négligeable. Cependant, il est essentiel de prendre en compte un autre facteur important : le film ou le substrat sur lequel l'impression est réalisée. La lumière UV peut affecter la plupart des surfaces de substrats et certains plastiques sensibles à une certaine longueur d'onde. Cette sensibilité à des longueurs d'onde spécifiques, combinée à l'oxygène de l'air, peut entraîner la dégradation de la surface du plastique. Les liaisons moléculaires à la surface du substrat peuvent se rompre, provoquant ainsi une défaillance de l'adhérence entre l'encre UV et le substrat. La dégradation de la surface du substrat est un processus graduel, directement lié à l'énergie lumineuse UV qu'elle reçoit.
9. L'encre UV est-elle une encre verte ? Pourquoi ?Comparées aux encres à base de solvants, les encres UV sont effectivement plus respectueuses de l'environnement. Les encres à polymérisation UV durcissent à 100 %, ce qui signifie que tous les composants de l'encre forment le film d'encre final.
Les encres à base de solvants, en revanche, libèrent des solvants dans l'atmosphère lors du séchage du film d'encre. Ces solvants étant des composés organiques volatils, ils sont nocifs pour l'environnement.
10. Quelle est l'unité de mesure des données de densité affichées sur le densitomètre ?La densité optique est sans unité. Le densitomètre mesure la quantité de lumière réfléchie ou transmise par une surface imprimée. La cellule photoélectrique reliée au densitomètre convertit le pourcentage de lumière réfléchie ou transmise en une valeur de densité.
11. Quels facteurs affectent la densité ?En sérigraphie, les variables influençant la densité sont principalement l'épaisseur du film d'encre, sa couleur, la taille et le nombre de particules de pigment, ainsi que la couleur du support. La densité optique est principalement déterminée par l'opacité et l'épaisseur du film d'encre, elles-mêmes influencées par la taille et le nombre de particules de pigment et leurs propriétés d'absorption et de diffusion de la lumière.
12. Qu'est-ce que le niveau de dyne ?Le dyne par centimètre (dyne/cm) est une unité de mesure de la tension superficielle. Cette tension est due à l'attraction intermoléculaire d'un liquide (tension superficielle) ou d'un solide (énergie de surface). En pratique, on parle généralement de niveau de dyne. Le niveau de dyne, ou énergie de surface, d'un substrat donné détermine sa mouillabilité et l'adhérence de l'encre. L'énergie de surface est une propriété physique d'une substance. De nombreux films et substrats utilisés en impression présentent de faibles niveaux de dyne, comme le polyéthylène (31 dynes/cm) et le polypropylène (29 dynes/cm), et nécessitent donc un traitement spécifique. Un traitement approprié peut augmenter temporairement le niveau de dyne de certains substrats. Avant l'impression, d'autres facteurs influencent le niveau de dyne du substrat, tels que la durée et le nombre de traitements, les conditions de stockage, l'humidité ambiante et le niveau de poussière. Le niveau de dyne pouvant varier dans le temps, la plupart des imprimeurs jugent nécessaire de traiter ou de retraiter ces films avant impression.
13. Comment le traitement à la flamme est-il effectué ?Les plastiques sont naturellement non poreux et possèdent une surface inerte (faible énergie de surface). Le traitement à la flamme est une méthode de prétraitement des plastiques visant à augmenter le niveau de dyne de la surface du substrat. Outre l'impression sur bouteilles en plastique, cette méthode est également largement utilisée dans les industries automobile et de transformation des films. Le traitement à la flamme augmente non seulement l'énergie de surface, mais élimine également les contaminants. Il implique une série de réactions physico-chimiques complexes. Le mécanisme physique repose sur le fait que la flamme à haute température transfère son énergie aux huiles et impuretés présentes à la surface du substrat, provoquant leur évaporation sous l'effet de la chaleur et assurant ainsi un nettoyage. Le mécanisme chimique, quant à lui, repose sur le fait que la flamme contient un grand nombre d'ions, dotés de fortes propriétés oxydantes. Sous l'effet de la haute température, ces ions réagissent avec la surface de l'objet traité pour former une couche de groupes fonctionnels polaires chargés, ce qui augmente son énergie de surface et, par conséquent, sa capacité d'absorption des liquides.
14. Quel est le traitement contre le coronavirus ?L'effet corona est une autre méthode pour augmenter le niveau de dyne. En appliquant une haute tension au rouleau d'entraînement, l'air ambiant est ionisé. Lorsque le substrat traverse cette zone ionisée, les liaisons moléculaires à sa surface se rompent. Cette méthode est couramment utilisée en impression rotative de films minces.
15. Comment le plastifiant affecte-t-il l'adhérence de l'encre sur le PVC ?Un plastifiant est un produit chimique qui rend les matériaux imprimés plus souples et flexibles. Il est couramment utilisé dans le PVC (polychlorure de vinyle). Le type et la quantité de plastifiant ajoutés au PVC souple ou à d'autres plastiques dépendent principalement des exigences en matière de propriétés mécaniques, de dissipation thermique et électriques du matériau imprimé. Les plastifiants peuvent migrer vers la surface du support et affecter l'adhérence de l'encre. Les plastifiants qui restent sur le support constituent une impureté qui réduit l'énergie de surface de celui-ci. Plus la quantité d'impuretés est importante, plus l'énergie de surface est faible et moins l'encre adhère. Pour éviter cela, il est conseillé de nettoyer les supports avec un solvant doux avant l'impression afin d'améliorer leur imprimabilité.
16. De combien de lampes ai-je besoin pour le séchage ?Bien que le système d'encre et le type de support varient, un système de polymérisation à lampe unique est généralement suffisant. Toutefois, si votre budget le permet, vous pouvez opter pour un système à double lampe afin d'accélérer le séchage. En effet, à vitesse de convoyeur et paramètres identiques, ce système à deux lampes fournit davantage d'énergie au support. Il est essentiel de vérifier si le système de polymérisation permet un séchage complet de l'encre imprimée à vitesse normale.
17. Comment la viscosité de l'encre affecte-t-elle l'imprimabilité ?La plupart des encres sont thixotropes, ce qui signifie que leur viscosité varie en fonction du cisaillement, du temps et de la température. De plus, plus le taux de cisaillement est élevé, plus la viscosité de l'encre est faible ; de même, plus la température ambiante est élevée, plus la viscosité de l'encre est faible. Les encres de sérigraphie donnent généralement de bons résultats à l'impression, mais des problèmes d'impression peuvent parfois survenir en fonction des réglages de la presse et des ajustements de prépresse. La viscosité de l'encre à l'impression diffère également de celle dans la cartouche. Les fabricants d'encre définissent une plage de viscosité spécifique pour leurs produits. Pour les encres trop fluides ou trop peu visqueuses, il est possible d'ajouter des épaississants ; pour les encres trop épaisses ou trop visqueuses, il est possible d'ajouter des diluants. Vous pouvez également contacter le fournisseur d'encre pour obtenir des informations sur le produit.
18. Quels facteurs affectent la stabilité ou la durée de conservation des encres UV ?Un facteur important influençant la stabilité des encres est leur stockage. Les encres UV sont généralement conservées dans des cartouches en plastique plutôt qu'en métal, car les contenants en plastique présentent une certaine perméabilité à l'oxygène. Ceci permet de maintenir un espace d'air entre la surface de l'encre et le couvercle du contenant. Cet espace d'air, et notamment l'oxygène qu'il contient, contribue à minimiser la réticulation prématurée de l'encre. Outre le conditionnement, la température du contenant est également cruciale pour la stabilité des encres. Les températures élevées peuvent provoquer des réactions prématurées et une réticulation. Toute modification de la formulation originale de l'encre peut également affecter sa durée de conservation. Les additifs, en particulier les catalyseurs et les photo-initiateurs, peuvent en réduire la durée de conservation.
19. Quelle est la différence entre l'étiquetage dans le moule (IML) et la décoration dans le moule (IMD) ?L'étiquetage et la décoration dans le moule désignent essentiellement la même chose : une étiquette ou un film décoratif (préformé ou non) est placé dans le moule et supporté par le plastique en fusion lors de la formation de la pièce. Les étiquettes utilisées pour l'étiquetage sont produites par différentes techniques d'impression, telles que la gravure, l'offset, la flexographie ou la sérigraphie. Ces étiquettes sont généralement imprimées uniquement sur la face supérieure du matériau, la face non imprimée étant en contact avec le moule d'injection. La décoration dans le moule est principalement utilisée pour la production de pièces durables et est généralement imprimée sur la face inférieure d'un film transparent. Elle est généralement réalisée par sérigraphie, et les films et encres UV utilisés doivent être compatibles avec le moule d'injection.
20. Que se passe-t-il si une unité de polymérisation à l'azote est utilisée pour polymériser des encres UV colorées ?Les systèmes de séchage utilisant l'azote pour les produits imprimés existent depuis plus de dix ans. Ils sont principalement utilisés pour le séchage des textiles et des claviers à membrane. L'azote est préféré à l'oxygène, car ce dernier inhibe le séchage des encres. Cependant, la faible luminosité des lampes de ces systèmes les rend peu efficaces pour le séchage des pigments ou des encres colorées.
Date de publication : 24 octobre 2024
