Проектирование и изготовление платформы для крупноформатных УФ-принтеров с двусторонней печатью
В последние годы рынок крупноформатных УФ-принтеров с двусторонней печатью быстро растёт. Однако обеспечение точности печати и долговременной стабильности для крупноформатных материалов остаётся сложной задачей. В этой статье описан процесс проектирования и изготовления платформы для крупноформатного УФ-принтера с двусторонней печатью, который позволяет эффективно решить проблемы деформации при печати в производственном процессе.
С непрерывным развитием экономики печатная продукция, ориентированная на персонализированные запросы и элитную наружную рекламу, получает всё большее признание на рынке. Изначально цифровая печать в этих областях выполнялась в основном на односторонних принтерах, которые были менее производительными, имели более сложные процессы и обеспечивали более низкое качество печати по сравнению с появившимися позже двусторонними принтерами.
Анализ показывает, что основная проблема современных УФ-принтеров с двусторонней печатью заключается в значительных ошибках точности совмещения двух сторон, что напрямую влияет на качество печати, включая чёткость и насыщенность. Эта проблема особенно остра для печатных поверхностей размером 3–5 метров, где сложно одновременно поддерживать точность печати и долговременную стабильность.
Основной компонент, определяющий точность совмещения и чёткость изображения, это печатная платформа. Чтобы обеспечить высококачественную двустороннюю печать с точностью и чёткостью, необходимо гарантировать плоскостность печатной поверхности. В этой статье рассматривается «процесс проектирования и изготовления платформы для крупноформатной УФ-двусторонней печати», который эффективно решает проблемы деформации в производственном процессе УФ-двусторонней печати.
Факторы, влияющие на точность платформы
1. Тепловыделение УФ-ламп приводит к снижению точности платформыВ настоящее время крупноформатные двусторонние принтеры это преимущественно УФ-принтеры, названные так по используемым УФ-чернилам. УФ-принтеры оснащены УФ-лампами (ртутными или светодиодными), которые позволяют отпечаткам мгновенно высыхать, что ускоряет получение проб. Хотя эта особенность значительно помогает производству и пробной печати, она также создаёт некоторые проблемы, наиболее заметная из которых это отвод тепла. УФ-лампы выделяют тепло, освещая материалы, такие как кожа или другие основы, размещённые на платформе. Со временем тепло от УФ-ламп может передаваться платформе, вызывая её локальную деформацию и снижение точности, что негативно сказывается на качестве печати. Таким образом, контроль геометрических допусков печатной платформы напрямую влияет на качество печати и точность подачи материала.
2. Сложность контроля точности обработки крупноформатных платформ
Для крупноформатной платформы УФ-принтера с двусторонней печатью, такой как модель DLA-05-00, платформа состоит из основного корпуса, соединителей воздуховодов, соединителей водяных труб, труб подачи воды, устройства автоматической регулировки деформации платформы, механизма выравнивания платформы, боковых дуговых пластин и регулировочных рамок дуговых пластин. Самая сложная задача для платформы это достижение требуемого допуска плоскостности 0,05 мм при длине поверхности 3350 мм. Как удлинённая конструктивная деталь, платформа склонна к деформации при обработке, что может повлиять на точность детали и привести к браку. Кроме того, тепло, выделяемое УФ-лампами, может вызывать локальную деформацию платформы, приводя к нестабильному совмещению при печати.
Выбор платформы и проектирование конструкции
3. Выбор схемы основного корпуса платформыКрупноформатные печатные платформы обычно делятся на две категории: воздушного охлаждения и водяного охлаждения. Их эксплуатационные характеристики следующие:
. Платформа воздушного охлаждения: Эта платформа проста по конструкции и недорога в изготовлении. Однако после длительного использования устройство воздушного охлаждения может пропускать воздух, снижая эффективность охлаждения, что приводит к деформации и износу платформы, негативно влияя на точность печати.
. Платформа водяного охлаждения: Платформа водяного охлаждения конструктивно проста, использует циркулирующий хладагент внутри платформы, чтобы избежать локальной деформации из-за длительного воздействия тепла. Её недостаток это более высокая стоимость: панель изготовлена из твёрдоанодированного алюминия 2.0, а основание из полированного алюминия 2.0.
Чтобы обеспечить плоскостность печатной платформы, для крупноформатного УФ-принтера с двусторонней печатью в конечном итоге была выбрана платформа водяного охлаждения.
2. Определение конструкции
Основной корпус платформы водяного охлаждения состоит из верхней и нижней поверхностей, между которыми по обеим сторонам проходят несколько воздуховодов. Верхняя поверхность оснащена впускными отверстиями для воздуха. Корпус платформы разделён на три зоны всасывания, а в нижней части платформы установлены соединители воздуховодов, подключённые к воздушному насосу через гибкие шланги. Трубы подачи воды подключены через соединители водяных труб и проходят через корпус платформы. Выход воды расположен на обоих концах платформы и соединяется с охлаждающим агрегатом.
Изготовление и сборка платформы
1. Опорная балка из полого прямоугольного профиляУчитывая прочность, стабильность и экономическую эффективность платформы, опорная балка платформы водяного охлаждения обычно изготавливается из полого прямоугольного стального профиля. Например, в печатной платформе DLA-05-00 размеры прямоугольного профиля составляют 120 мм × 80 мм. Опорная балка должна выдерживать допуск плоскостности верхней поверхности 0,1 мм. Процесс изготовления включает сварку, термообработку, правку, черновое фрезерование, старение, получистовое фрезерование и чистовое фрезерование для достижения требуемой точности.
2. Твёрдость платформы и термоизоляционная обработка
После черновой обработки верхняя поверхность платформы водяного охлаждения подвергается правке и точному шлифованию для соответствия размерным допускам, указанным в проекте. Наносится твёрдоанодированное покрытие толщиной 250 мкм для повышения твёрдости поверхности и термоизоляционных свойств, стабилизируя характеристики платформы. Затем плоскостность платформы точно настраивается до требуемого диапазона с помощью устройства автоматической регулировки деформации, соединяющего платформу водяного охлаждения с опорными балками.
3. Механизм общего выравнивания платформы
Помимо обеспечения точности самой платформы, используется механизм выравнивания для настройки параллельности платформы печатающей головке. Это гарантирует, что УФ-печатающая головка остаётся параллельной печатной поверхности во время работы, обеспечивая стабильное качество печати.
4. Устройство автоматической регулировки деформации платформы
Во время производства платформа может подвергаться локальной деформации из-за тепла от УФ-ламп, что вызывает изменение плоскостности платформы. Это приводит к таким проблемам, как нечёткость печатных изображений, сложности совмещения и непостоянная точность подачи. Кроме того, при транспортировке и погрузке внешние факторы, такие как удары или вибрации, могут дополнительно вызвать деформацию платформы.
Для решения этих задач разработано устройство автоматической регулировки деформации платформы, которое снимает горизонтальные напряжения на платформе и корректирует локальные деформации, вызванные теплом или внешними воздействиями.
Заключение
В этой статье рассмотрены проблемы деформации при печати в производственном процессе УФ-принтеров с двусторонней печатью и предложен процесс проектирования и изготовления платформы для крупноформатного УФ-принтера с двусторонней печатью. Решение даёт следующие преимущества:1. Оптимизированы опорная конструкция и процесс изготовления платформы водяного охлаждения, что обеспечивает геометрическую точность печатной поверхности и соответствие проектным спецификациям.
2. Деформация платформы строго контролируется на этапах проектирования, выбора материалов, обработки, термообработки и сборки, что гарантирует нахождение общей деформации в допустимом диапазоне.
3. Это решение применимо к изготовлению аналогичных компонентов в другом оборудовании, повышая точность работы и улучшая качество печати.