De markt voor grote UV-printers voor dubbelzijdig printen is de afgelopen jaren snel gegroeid. Het waarborgen van de printnauwkeurigheid en de stabiliteit op lange termijn bij grote formaten blijft echter een blijvende uitdaging. Dit artikel bespreekt een ontwerp- en fabricageproces voor een groot UV-platform voor dubbelzijdig printen, waarmee vervorming tijdens het printproces effectief kan worden aangepakt.

Met de voortdurende economische ontwikkeling winnen gedrukte materialen voor gepersonaliseerde vraag en hoogwaardige buitenreclame steeds meer marktaandeel. Aanvankelijk gebeurde digitaal druk in deze sectoren vooral met enkelzijdige printers, die minder efficiënt waren, complexere processen kenden en een lagere printkwaliteit leverden dan de later ontwikkelde dubbelzijdige printers.

Uit analyse blijkt dat het belangrijkste probleem bij huidige UV-printers voor dubbelzijdig printen de grote afwijkingen zijn in de uitlijnnauwkeurigheid van beide zijden. Dit beïnvloedt direct de printkwaliteit, waaronder scherpte en verzadiging. Dit probleem is vooral nijpend bij printoppervlakken van 3 tot 5 meter, waar zowel de printprecisie als de stabiliteit op lange termijn moeilijk te handhaven zijn.

Het belangrijkste onderdeel dat de uitlijnnauwkeurigheid en beeldscherpte bepaalt, is het printplatform. Om hoogwaardig dubbelzijdig printen met precisie en scherpte te garanderen, moet de vlakheid van het printoppervlak gewaarborgd zijn. Dit artikel bespreekt een ontwerp- en fabricageproces voor een groot UV-platform voor dubbelzijdig printen, waarmee vervormingsproblemen tijdens het UV-dubbelzijdig printproces effectief worden aangepakt.

Factoren die de platformnauwkeurigheid beïnvloeden

 1. Warmteafgifte van UV-lampen leidt tot afname van platformnauwkeurigheid

Grote dubbelzijdige printers zijn tegenwoordig vooral UV-printers, genoemd naar de UV-inkten die ze gebruiken. UV-printers zijn uitgerust met UV-lampen (kwik- of LED-lampen) waardoor prints direct drogen, wat snel proefdrukken mogelijk maakt. Dit is gunstig voor productie en bemonstering, maar brengt ook problemen met zich mee, met name de warmteafgifte. UV-lampen geven warmte af terwijl ze op materialen zoals leer of andere substraten op het platform schijnen. Na verloop van tijd kan de warmte van de UV-lampen worden overgedragen aan het platform, waardoor het plaatselijk vervormt en de nauwkeurigheid afneemt, met negatieve gevolgen voor de printkwaliteit. Het beheersen van de geometrische toleranties van het printplatform is dus direct van invloed op de printkwaliteit en de nauwkeurigheid van de mediatoevoer.

 2. Moeilijke beheersing van de bewerkingsnauwkeurigheid van grote platforms

Bij een groot UV-platform voor dubbelzijdig printen zoals het DLA-05-00-model bestaat het platform uit het hoofdlichaam, luchtkanaalaansluitingen, waterleidingaansluitingen, watertoevoerleidingen, een automatische inrichting voor platformvervormingscorrectie, een nivelleermechanisme voor het platform, zijboogplaten en verstelbare frames voor de boogplaten. De grootste uitdaging is het behalen van de vereiste vlakheidstolerantie van 0,05 mm over een oppervlaktelengte van 3350 mm. Als slank constructiedeel is het platform gevoelig voor vervorming tijdens de bewerking, wat de nauwkeurigheid van het onderdeel kan aantasten en tot afgekeurde onderdelen kan leiden. Bovendien kan de warmte van de UV-lampen het platform plaatselijk vervormen, waardoor de printuitlijning instabiel wordt.

Platformselectie en constructief ontwerp

 3. Keuze van het hoofdlichaam van het platform

Grote printplatforms vallen doorgaans in twee categorieën: luchtgekoelde en watergekoelde platforms. De eigenschappen zijn als volgt:

 . Luchtgekoeld platform: Dit platform heeft een eenvoudige constructie en lage fabricagekosten. Na langdurig gebruik kan de luchtkoeling echter lucht lekken, waardoor het koelvermogen afneemt en het platform vervormt en slijt, met negatieve gevolgen voor de printnauwkeurigheid.

 . Watergekoeld platform: Het watergekoelde platform heeft een eenvoudige constructie en gebruikt circulerend koelmiddel in het platform om plaatselijke vervorming door langdurige warmtebelasting te voorkomen. Het nadeel zijn de hogere kosten: het bovenpaneel is gemaakt van 2,0 hard geanodiseerd aluminium en de basisplaat van 2,0 gepolijst aluminium.

Om de vlakheid van het printplatform te waarborgen, is uiteindelijk gekozen voor het watergekoelde platform voor de grote UV-printer voor dubbelzijdig printen.

 2. Vaststelling van het constructief ontwerp

Het hoofdlichaam van het watergekoelde platform bestaat uit een boven- en onderoppervlak, met tussen beide oppervlakken meerdere luchtkanalen die door beide zijden lopen. Het bovenoppervlak is voorzien van aanzuigopeningen. Het platformlichaam is verdeeld in drie zuigzones, en aan de onderzijde van het platform zijn luchtkanaalaansluitingen aangebracht die via flexibele slangen op een luchtpomp zijn aangesloten. Watertoevoerleidingen zijn via waterleidingaansluitingen aangesloten en lopen door het platformlichaam. De waterafvoer bevindt zich aan beide uiteinden van het platform en is aangesloten op een koelunit.

Fabricage en montage van het platform

 1. Draagbalk van hol rechthoekig staal

Rekening houdend met sterkte, stabiliteit en kosteneffectiviteit is de draagbalk van het watergekoelde platform doorgaans gemaakt van hol rechthoekig staal. Bij het DLA-05-00-printplatform bedragen de afmetingen van het rechthoekige staal bijvoorbeeld 120 mm × 80 mm. De draagbalk moet op het bovenoppervlak een vlakheidstolerantie van 0,1 mm behouden. Het fabricageproces omvat lassen, warmtebehandeling, richten, ruw frezen, verouderen, halfafwerken frezen en fijn frezen om aan de precisie-eisen te voldoen.

 2. Hardheid en thermische isolatie van het platform

Na de ruwe bewerking wordt het bovenoppervlak van het watergekoelde platform gericht en precisiegeslepen om aan de in het ontwerp gespecificeerde maattoleranties te voldoen. Een hard geanodiseerde laag van 250 μm wordt aangebracht om de oppervlaktehardheid en de thermische isolatie te verbeteren en de prestaties van het platform te stabiliseren. De vlakheid van het platform wordt vervolgens fijn afgesteld binnen het vereiste bereik met een automatische inrichting voor vervormingscorrectie die het watergekoelde platform met de draagbalken verbindt.

 3. Algemeen nivelleermechanisme van het platform
Naast de nauwkeurigheid van het platform zelf wordt een nivelleermechanisme gebruikt om het platform evenwijdig aan de printkop af te stellen. Zo blijft de UV-printkop tijdens bedrijf evenwijdig aan het printoppervlak en blijft de printkwaliteit consistent.

 4. Automatische inrichting voor platformvervormingscorrectie
Tijdens de productie kan het platform plaatselijk vervormen door de warmte van de UV-lampen, waardoor de vlakheid verandert. Dit leidt tot onscherpe printbeelden, uitlijnproblemen en een inconsistente toevoernauwkeurigheid. Bovendien kunnen externe factoren zoals stoten of trillingen tijdens transport en hantering het platform verder vervormen.

Om deze uitdagingen aan te pakken, is een automatische inrichting voor platformvervormingscorrectie ontworpen die horizontale spanningen in het platform opheft en plaatselijke vervormingen door warmte of externe invloeden corrigeert.

Conclusie

Dit artikel behandelt de vervormingsproblemen tijdens het printproces van UV-printers voor dubbelzijdig printen en stelt een ontwerp- en fabricageproces voor het grote UV-platform voor dubbelzijdig printen voor. De oplossing biedt de volgende voordelen:

 1. De draagconstructie en het fabricageproces van het watergekoelde platform zijn geoptimaliseerd, waardoor de geometrische nauwkeurigheid van het printoppervlak is gewaarborgd en aan de ontwerpspecificaties wordt voldaan.

2. Platformvervorming wordt strikt beheerst via ontwerp, materiaalkeuze, bewerking, warmtebehandeling en montage, zodat de totale vervorming binnen het toegestane bereik blijft.

3. Deze oplossing is toepasbaar op de fabricage van vergelijkbare onderdelen in andere apparatuur, waardoor de bedrijfsnauwkeurigheid verbetert en de printkwaliteit toeneemt.