인쇄 라인에서 UV 경화 공정을 제대로 수행하는 방법
우리는 약 3,000곳의 인쇄 공장을 방문해 보았으며, 항상 같은 문제들이 발생했습니다. 대부분의 공장들은 열로 인해 기판이 변형되거나, 잉크가 제대로 경화되지 않는 문제로 고생하고 있습니다.
오랫동안 “해결책”은 단순히 전력을 높이는 것이었습니다. 하지만 이는 잘못된 방법입니다. 우리는 진짜 해결책은 더 많은 에너지가 아니라, 표면에 얼마나 많은 빛이 도달하는지를 정확하게 제어하는 데 있다는 것을 알아냈습니다.
속도와 열 사이의 절충
고속으로 인쇄할 때는 잉크가 즉시 경화되어야 합니다. 우리는 재료 표면에 매우 정확한 전력 밀도를 유지하려고 노력합니다.
하지만 문제는, 작은 공간에 너무 많은 에너지가 들어가면 엄청난 열이 발생한다는 것입니다. 적절한 냉각 시스템이 없다면, 고출력의 수은등을 얇은 PET 필름에 사용하면 제품이 변형될 것입니다. 이는 큰 문제입니다. 우리는 UV 출력과 강제 냉각을 조절함으로써 이 문제를 해결합니다. 이렇게 하면 재료가 평평하게 유지되면서도 잉크는 적절히 경화됩니다.
적절한 하드웨어 선택
사용하는 잉크에 따라 갈륨이 첨가된 전구나 UV-LED를 사용해야 합니다. 표면이 단단해야 하는 경우에는 갈륨이 첨가된 전구가 적합합니다. 반면, 재료가 열에 민감한 경우에는 LED가 좋은 선택입니다. 또한 우리는 내구성이 강한 석영 유리를 사용합니다. 왜냐하면 인쇄실은 먼지와 오물이 많은 곳이므로, 그러한 환경에서는 전구가 빨리 고장날 수 있기 때문입니다.
또한 전기 부분도 최대한 간단하게 설계했습니다. 표준 커넥터를 사용하여 별도의 추가 장비가 필요하지 않습니다. 만약 작동 중에 전구가 고장나더라도, 전문가를 불러오지 않고 바로 교체해도 됩니다.
모든 요소의 조화
가장 어려운 부분은 타이밍입니다. 전구는 컨베이어와 완벽하게 동기화되어야 합니다. 만약 생산 속도가 느려지고 전구가 계속해서 최대 출력으로 작동한다면, 잉크가 과도하게 경화되어 부서질 수 있습니다. 이를 방지하기 위해서는 실시간으로 전력을 조절할 수 있는 센서가 필요합니다. 물론 이렇게 하면 제어 보드가 조금 더 복잡해집니다. 하지만 수천 장의 제품을 폐기하는 것보다는 훨씬 저렴한 방법입니다.
마지막으로, 이러한 시스템들은 많은 전력을 소비합니다. 만약 공장의 전압이 불안정하다면, 버스바가 고장날 수 있습니다. 규모를 확대하기 전에 반드시 전력 공급 시스템을 확인해야 합니다. 그렇지 않으면 나중에 큰 문제가 생길 수 있습니다.