Le durcissement par UV (ultraviolet) et par faisceau d'électrons (EB) utilise le rayonnement électromagnétique, contrairement au durcissement par infrarouge (IR). Bien que les UV et l'EB aient des longueurs d'onde différentes, les deux procédés induisent une recombinaison chimique des sensibilisateurs de l'encre, c'est-à-dire une réticulation à haut poids moléculaire, entraînant un durcissement instantané.
À l'inverse, le séchage infrarouge fonctionne en chauffant l'encre, produisant de multiples effets :
● Évaporation d'une petite quantité de solvant ou d'humidité,
● Assouplissement de la couche d'encre et augmentation du flux, ce qui permet l'absorption et le séchage,
● Oxydation de surface causée par le chauffage et le contact avec l'air,
● Durcissement chimique partiel des résines et des huiles à haut poids moléculaire sous l'effet de la chaleur.
Le séchage infrarouge se présente donc comme un processus complexe et partiel, et non comme un processus de séchage unique et complet. Les encres à base de solvants diffèrent encore, car leur séchage est obtenu à 100 % par évaporation du solvant, favorisée par un flux d'air.
Différences entre le durcissement UV et le durcissement par faisceau d'électrons
Le séchage UV diffère du séchage par faisceau d'électrons principalement par sa profondeur de pénétration. Les rayons UV ont une pénétration limitée ; par exemple, une couche d'encre de 4 à 5 µm d'épaisseur nécessite un séchage lent avec une lumière UV de haute énergie. Ce séchage est impossible à des vitesses élevées, comme 12 000 à 15 000 feuilles par heure en impression offset. Autrement, la surface risque de sécher tandis que la couche interne reste liquide – à l'image d'un œuf insuffisamment cuit – ce qui peut entraîner la fonte et l'adhérence de la surface.
La pénétration des UV varie considérablement selon la couleur de l'encre. Les encres magenta et cyan pénètrent facilement, tandis que les encres jaune et noire absorbent une grande partie des UV et que l'encre blanche en réfléchit fortement. Par conséquent, l'ordre de superposition des couleurs lors de l'impression influe considérablement sur le séchage UV. Si les encres noires ou jaunes, à forte absorption des UV, sont placées au-dessus, les encres rouges ou bleues sous-jacentes risquent de ne pas sécher correctement. À l'inverse, placer les encres rouges ou bleues au-dessus et les encres jaunes ou noires en dessous augmente les chances d'un séchage complet. Dans le cas contraire, chaque couche de couleur peut nécessiter un séchage séparé.
Le séchage par faisceau d'électrons, en revanche, ne présente aucune différence de séchage liée à la couleur et possède une pénétration extrêmement forte. Il peut pénétrer le papier, le plastique et d'autres supports, et même sécher simultanément les deux faces d'une impression.
Considérations particulières
Les encres de sous-couche blanches sont particulièrement difficiles à polymériser par UV car elles réfléchissent la lumière UV, contrairement à la polymérisation par faisceau d'électrons. C'est un avantage de cette dernière par rapport aux UV.
Cependant, le durcissement par faisceau d'électrons (EB) exige que la surface soit placée dans un environnement exempt d'oxygène pour une efficacité optimale. Contrairement aux UV, qui permettent un durcissement à l'air libre, l'EB doit décupler sa puissance pour obtenir des résultats similaires ; une opération extrêmement dangereuse qui requiert des mesures de sécurité strictes. La solution pratique consiste à remplir la chambre de durcissement d'azote afin d'éliminer l'oxygène et de minimiser les interférences, permettant ainsi un durcissement à haut rendement.
En fait, dans l'industrie des semi-conducteurs, l'imagerie et l'exposition aux UV sont souvent réalisées dans des chambres remplies d'azote et exemptes d'oxygène pour la même raison.
Le séchage par faisceau d'électrons convient donc uniquement aux feuilles de papier minces ou aux films plastiques utilisés pour le couchage et l'impression. Il n'est pas adapté aux presses à feuilles à chaînes et pinces mécaniques. Le séchage UV, en revanche, peut être réalisé à l'air libre et est plus pratique, bien que le séchage UV sans oxygène soit aujourd'hui rarement utilisé dans les applications d'impression ou de couchage.
Date de publication : 9 septembre 2025
