Zastosowanie fotopolimerów w druku

Fotopolimer

Odkrycie materiału, jakim jest polimer i prowadzenie badań oraz testów związanych z samym procesem polimeryzacji, daje branży poligraficznej duże możliwości. Wpływa korzystnie nie tylko na coraz lepszą specyfikację druku, ale również na środowisko, które dotychczas było silnie w związku z tym eksploatowane. Ponadto polimery wykorzystuje się jako innowacyjne rozwiązanie zarówno dla standardowych drukarni, jak i dla firm trudniących się drukiem w technologii 3D.

Fotopolimer – co to jest?

Fotopolimer jest matrycą stosowaną w druku fleksograficznym. Dawniej w tym celu wykorzystywano takie materiały jak naturalną gumę lub kauczuk, a jakość wykonanych w ten sposób opakowań pozostawiała wiele do życzenia. Współcześnie stosuje się materiały polimerowe, co pozwala na uzyskanie obrazu na wysokim poziomie. Do najważniejszych zalet druku na płytach polimerowych zalicza się m.in.:
– równomierny transfer farby,
– wyraźne i ostre kontury,
– gładkie przejścia gradientowe,
– dokładne odwzorowanie szczegółów,
– zwiększona gęstość optyczna,
– szybki start maszyn drukujących – zmniejszenie czasu rozruchu.

Gdzie stosować płyty fotopolimerowe?

Z powodu zadowalających właściwości druku fotopolimerowego oraz jego krótkiego czasu przygotowania stosuje się go często na podłożach foliowych, aluminiowych, czy stalowych. W tych wypadkach korzystna jest również duża rozpiętość czasów naświetlania. W praktyce z tego rodzaju technologią nanoszenia obrazu można się spotkać przy etykietach, druku formularzy, grawerowaniu, matrycach, druku zabezpieczonym (banknoty), balonach, taśmach przylepnych, czy lakierowaniu UV.

Rodzaje klisz fotopolimerowych

Istnieje wiele form fotopolimerowego zadruku i każdy będzie charakteryzował się inną specyfiką. Inaczej będzie wyglądał wydruk na teksturze falistej niż np. na tulei InRound. Wówczas wymagane jest stosowanie form o odpowiednim stopniu kompresji. Ponadto im cieńsza będzie płyta, tym bardziej dokładnie zostaną naniesione zwłaszcza małe elementy projektu. Z tego względu zaleca się korzystanie z form o grubościach np. 2,84 mm, czy 3,18 mm. Tuleje InRound natomiast to formy fotopolimerowe do bezkońcowego druku. Sprawdzą się tam, gdzie konieczne jest 100% pokrycie krawędzi łączenia. Można wówczas zastosować farby wodne, alkoholowe, czy UV.

Wyróżnia się również podłoża elastyczne. Obejmują one szeroką gamę materiałów, głównie tych, które przyjmują postać tzw. wstęgi. Będą to np. bibuły serwetkowe, tektury kubkowe, ozdobne ręczniki papierowe, chusteczki, tworzywa sztuczne, czy aluminiowe. Z reguły stosuje się klisze o grubości 0,76 mm – 3,94 mm.

Popularne są również klisze specjalne, które znajdują zastosowanie w drukarniach offsetowych. Charakteryzują się one wysoką odpornością na różne składniki lakierów, rozpuszczalniki, czy związki chemiczne typu octan.

Płyty fotopolimerowe wymywane wodą

Na tego rodzaju płytach pracują głównie duże drukarnie, w których szybkość wykonania procesu ma duże znaczenie. Dla przykładu w porównaniu do druku solwentowego (atramentowego), stosowanego głównie do wydruków wielkoformatowych, jak billboardy czas naświetlania może być nawet o połowę krótszy. W solwencie na główne naświetlanie matrycy można czekać aż 13 minut, w przypadku płyty fotopolimerowej naświetlanie może trwać ok. 5-7 minut. Największą dysproporcję czasową widać jednak w procesie suszenia. Zastosowanie fotopolimeru sprawi, że matryca wyschnie w błyskawicznym tempie 10 minut. Z kolei solwent potrzebuje na tę samą czynność aż 180 minut, gdyż naniesienie rozpuszczalnika na materiał powoduje jego puchnięcie, co w konsekwencji wymaga długiego tzw. leżakowania.
Aspektem silnie przemawiającym za korzystaniem z płyt fotopolimerowych wymywanych wodą jest oszczędność farby, gdyż zużywa jej się mniej. Przede wszystkim jednak znaczenie ma wyraźny aspekt ochrony środowiska. Jak sama nazwa wskazuje, w procesie obróbki takiej matrycy wykorzystywana jest woda, poza ty niezbędne jest już tylko podłączenie do prądu i odpływ kanalizacyjny. W druku na płytach solwentowych używa się szkodliwych dla środowiska rozpuszczalników, a w efekcie końcowym konieczna jest utylizacja odpadów.

Fotopolimeryzacja 3D

Proces fotopolimeryzacji to inaczej naświetlanie polimeryzacji. Sama polimeryzacja ma na celu zdeterminowanie tzw. monomerów, czyli związków chemicznych do wejścia we wzajemną reakcję, co w efekcie tworzy substancję chemiczną o bardzo dużej masie cząsteczkowej polimer. Zainicjowanie polimeryzacji światłem laserowym spowoduje, że po nadruku mogą powstać nieutwardzone resztki żywicy, które w normalnych warunkach produkcji należy zmyć.

Ten proces jednak może zostać skutecznie wykorzystany w druku 3D. Coraz częściej praktykującym przez firmy innowacyjnym sposobem wykonywania druku stała się fotopolimeryzacja 3D. Sama trójwymiarowa produkcja polega na nakładaniu na siebie kolejnych warstw materiału budulcowego, w celu stworzenia obiektu o konkretnym kształcie i zastosowaniu.

Procesem końcowym druku 3D jest spajanie warstw i utwardzanie – z reguły wykonywane przez promieniowanie UV. Rozwój druku w technologii 3D idzie jednak w stronę utwardzania za pomocą polimeryzacji. Dzięki temu procesowi druk 3D oparty będzie o tzw. substancje grup epoksydowych, a więc m.in. żywicę polimerową. Zapewni to większą wytrzymałość produktu końcowego oraz obniży poziom jego kurczenia się.