S neustálým rozvojem ekonomiky si tištěné materiály pro individuální požadavky a špičkovou venkovní reklamu získávají stále větší oblibu na trhu. Zpočátku se digitální tisk v těchto oblastech prováděl hlavně pomocí jednostranných tiskáren, které byly méně efektivní, měly složitější procesy a poskytovaly nižší kvalitu tisku ve srovnání s později vyvinutými oboustrannými tiskárnami.
Z analýzy vyplývá, že hlavním problémem současných UV oboustranných tiskáren jsou výrazné chyby v přesnosti soutisku obou stran, což přímo ovlivňuje kvalitu tisku, včetně ostrosti a sytosti barev. Tento problém je obzvláště závažný u tiskových ploch v rozsahu 3–5 metrů, kde je obtížné udržet jak tiskovou přesnost, tak dlouhodobou stabilitu.
Hlavní součástí, která určuje přesnost soutisku a ostrost obrazu, je tisková platforma. Pro zajištění vysoce kvalitního oboustranného tisku s přesností a ostrostí musí být zaručena rovinnost tiskové plochy. Tento článek pojednává o „návrhu a výrobním postupu velké oboustranné UV tiskové platformy“, který účinně řeší problémy s deformací během výrobního procesu oboustranného UV tisku.
Faktory ovlivňující přesnost platformy
1. Odvod tepla z UV lamp způsobující pokles přesnosti platformyV současnosti jsou velkoformátové oboustranné tiskárny převážně UV tiskárny, pojmenované podle UV inkoustů, které používají. UV tiskárny jsou vybaveny UV lampami (rtuťovými nebo LED), které umožňují okamžité zaschnutí tisku, což usnadňuje rychlé vzorkování. Tato vlastnost sice přináší velké výhody pro výrobu a vzorkování, ale také přináší určité problémy, z nichž nejvýraznější je odvod tepla. UV lampy vydávají teplo, když svítí na materiály, jako je kůže nebo jiné podklady umístěné na platformě. Postupem času se teplo z UV lamp může přenášet na platformu, způsobit její místní deformaci a vést k poklesu přesnosti, což negativně ovlivňuje kvalitu tisku. Řízení geometrických tolerancí tiskové platformy tedy přímo ovlivňuje kvalitu tisku a přesnost podávání média.
2. Obtížné řízení přesnosti obrábění velkoformátových platform
U velké oboustranné UV tiskové platformy, jako je model DLA-05-00, se platforma skládá z hlavního těla, konektorů vzduchového potrubí, konektorů vodního potrubí, přívodních trubek vody, automatického zařízení pro nastavení deformace platformy, mechanismu vyrovnání platformy, bočních obloukových desek a rámů pro nastavení obloukových desek. Nejobtížnějším úkolem platformy je dosažení požadované tolerance rovinnosti 0,05 mm pro délku povrchu 3350 mm. Jako štíhlá konstrukční součást je platforma náchylná k deformaci během obrábění, což může ovlivnit přesnost dílu a vést k nevyhovujícím dílům. Teplo generované UV lampami navíc může způsobit místní deformaci platformy a vést k nestabilnímu soutisku tisku.
Volba platformy a konstrukční návrh
3. Volba koncepce hlavního těla platformyVelkoformátové tiskové platformy se obecně dělí na dva typy: vzduchem chlazené a vodou chlazené. Jejich vlastnosti jsou následující:
. Vzduchem chlazená platforma: Tato platforma má jednoduchou konstrukci a nízké výrobní náklady. Po delším používání však může zařízení vzduchového chlazení unikat vzduch, což snižuje účinnost chlazení, vede k deformaci a opotřebení platformy, což negativně ovlivňuje tiskovou přesnost.
. Vodou chlazená platforma: Vodou chlazená platforma má jednoduchou konstrukci, uvnitř platformy cirkuluje chladicí kapalina, aby se zabránilo místní deformaci v důsledku dlouhodobého vystavení teplu. Nevýhodou jsou vyšší náklady, přičemž panel je vyroben z 2,0 tvrzeného eloxovaného hliníku a základová deska z 2,0 leštěného hliníku.
Pro zajištění rovinnosti tiskové platformy byla u velké oboustranné UV tiskárny nakonec zvolena vodou chlazená platforma.
2. Určení konstrukčního řešení
Hlavní tělo vodou chlazené platformy se skládá z horní a spodní plochy, přičemž mezi plochami prochází několik vzduchových kanálů na obou stranách. Horní plocha je opatřena sacími otvory. Tělo platformy je rozděleno do tří sacích zón a na spodní části platformy jsou instalovány konektory vzduchového potrubí, které jsou propojeny s vývěvou pomocí ohebných hadic. Přívodní trubky vody jsou připojeny pomocí konektorů vodního potrubí a procházejí tělem platformy. Výstup vody je umístěn na obou koncích platformy a připojen k chladicí jednotce.
Výroba a montáž platformy
1. Nosný nosník z duté obdélníkové oceliS ohledem na pevnost, stabilitu a hospodárnost platformy je nosný nosník vodou chlazené platformy obvykle vyroben z duté obdélníkové oceli. Například u tiskové platformy DLA-05-00 jsou rozměry obdélníkové oceli 120 mm × 80 mm. Nosný nosník musí mít na horním povrchu toleranci rovinnosti 0,1 mm. Výrobní proces zahrnuje svařování, tepelné zpracování, rovnání, hrubé frézování, stárnutí, polodokončovací frézování a jemné frézování, aby byly splněny požadavky na přesnost.
2. Tepelné zpracování a izolace platformy
Po hrubém obrábění se horní povrch vodou chlazené platformy rovná a brousí na přesnost, aby splňoval rozměrové tolerance stanovené v návrhu. Nanáší se tvrzený eloxovaný povlak o tloušťce 250 μm pro zlepšení tvrdosti povrchu a tepelně izolačních vlastností, čímž se stabilizuje výkon platformy. Rovinnost platformy se poté doladí do požadovaného rozsahu pomocí automatického zařízení pro nastavení deformace, které spojuje vodou chlazenou platformu s nosnými nosníky.
3. Mechanismus celkového vyrovnání platformy
Kromě zajištění přesnosti samotné platformy se používá vyrovnávací mechanismus k nastavení platformy rovnoběžně s tiskovou hlavou. Tím je zajištěno, že UV tisková hlava zůstane během provozu rovnoběžná s tiskovým povrchem, což zajišťuje konzistentní kvalitu tisku.
4. Automatické zařízení pro nastavení deformace platformy
Během výroby může dojít k místní deformaci platformy vlivem tepla z UV lamp, což způsobí změnu rovinnosti platformy. To vede k problémům, jako je neostrý tiskový obraz, obtížné soutisky a nekonzistentní přesnost podávání. Kromě toho mohou během přepravy a manipulace vnější faktory, jako jsou nárazy nebo vibrace, dále způsobit deformaci platformy.
Pro řešení těchto problémů je navrženo automatické zařízení pro nastavení deformace platformy, které uvolňuje horizontální napětí na platformě a upravuje místní deformace způsobené teplem nebo vnějšími vlivy.
Závěr
Tento článek se zabývá problémy s deformací tisku ve výrobním procesu oboustranných UV tiskáren a navrhuje postup návrhu a výroby velké oboustranné UV tiskové platformy. Řešení nabízí následující výhody:1. Nosná konstrukce a výrobní postup vodou chlazené platformy jsou optimalizovány, což zajišťuje geometrickou přesnost tiskového povrchu a splnění konstrukčních specifikací.
2. Deformace platformy je přísně kontrolována prostřednictvím návrhu, volby materiálu, obrábění, tepelného zpracování a montáže, což zajišťuje, že celková deformace zůstane v přípustném rozsahu.
3. Toto řešení je použitelné pro výrobu podobných součástí v jiných zařízeních, zlepšuje provozní přesnost a zvyšuje kvalitu tisku.